Question

A figura ao lado representa um corpo de massa m= 10 kg que se movimenta do ponto A para o ponto B. Determine a energia potencial do sistema quando o corpo
passar por B.

Answer 1

Boa noite!

Como o corpo não possui uma velocidade inicial, não é possível calcular a energia cinética dele quando passa em B. Portanto, assumo que quando ele passar por B, tiramos uma "foto" e, naquele instante, inferimos a energia potencial gravitacional do corpo.
A energia potencial gravitacional existe apenas em detrimento da posição do corpo num dado referencial. Assim, é imprescindível definirmos um referencial antes de qualquer cálculo.
Como a trajetória é circular e de raio R, podemos definir o nosso sistema referencial (ou seja, a altura "zero") como na linha reta que há antes de a trajetória tornar-se circular.
Assim, a altura do ponto B é, na verdade, o diâmetro da trajetória, ou seja, 2R=2.50=100cm.
Agora sim partimos para o cálculo da energia potencial gravitacional, que é dada por

$E_{PG}=m.g.h$,

onde m é a massa do corpo, g é a aceleração gravitacional e h é a altura do corpo em relação ao referencial adotado (que, neste caso, é a linha horizontal que há antes de entrar na curva).
Como a aceleração gravitacional é dada em m/s², então temos que transformar a altura (dada em cm) para metros para que haja uma conformidade de unidades. De modo direto, 100cm = 1m.
Substituindo os valores na equação:

$E_{PG}=10.10.1$

$E_{PG}=100J$

Abraço!