4)Uma esfera com massa de 0,5 kg é abandonada de uma altura de 245 m em relação ao solo. Qual sua energia potencial após 3 segundos?
Soluções para a tarefa
Essa questão é sobre energia mecânica.
Existem 3 tipos de energia:
Energia cinética ⇒ quando algum objeto está em movimento
Energia potencial gravitacional ⇒ uma das dicas gerais é reconhecer se objeto está distante do solo
Energia potencial elástica ⇒ quando se trabalha com molas
Assim, fica fácil identificar que o exercício sobre energia potencial gravitacional, já que fala que o objeto está distante do solo (Expressão: altura de 245 m em relação ao solo)
PARTE 1
h = ho + vo × t + g × t²/2
--> O objeto está em queda livre, logo
vo = 0 m/s
Assim, a fórmula fica:
h = ho + 0 × t + g × t²/2
h = ho + g × t²/2
Substituindo os valores informados no exercício na fórmula:
h = 245 - 10 × 3²/2
--> É preciso usar o valor da gravidade negativo, devido ao sistema referência adotado. Em outras palavras, pense o seguinte: se adotar a gravidade como +10 m/s², com o tempo o objeto vai aumentar a altura, vai subir, o que não é lógico. Com o tempo, o objeto precisa cair até chegar no chão.
Resolvendo:
h = 245 - 10 × 3²/2
h = 245 - 10 × 9/2
h = 245 - 90/2
h = 245 - 45
h = 200 m
PARTE 2
Cálculo da energia potencial gravitacional ( Epg )
Epg = m × g × h
Epg = 0,5 × 10 × 200
Epg = 1000 J
RESPOSTA
A energia potencial gravitacional após 3 segundos é 1000 joules.
CONCLUSÃO
Note que houve mudança de energia.
O objeto perdeu energia potencial gravitacional após 3 segundos e ganhou energia cinética.
PARA SABER MAIS
Resumo sobre energia mecânica,com as formulas e os conceitos
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IMAGEM
Isaac Newton, físico
Bons aprendizados e sabedoria!
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