Question

Considere a situação onde uma maçã cai de uma árvore. Indique se as seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas

a) a energia potencial gravitacional da maçã é máxima quando a maçã aterrissa no chão.

b) a energia cinética permanece constante ao longo da queda.

c) para calcular a energia potencial gravitacional da maçã nós precisamos da massa da maçã e da altura da árvore.

d) a energia mecânica é máxima apenas no início do movimento

Answer 1

a) Falsa. Tomando como nível de referência o solo, temos que a energia potencial gravitacional da maçã é dada por Ep = mgh. Com isso, quando a maçã aterrissa no solo, temos que sua altura, em relação ao nível de referência, é 0, pois está no chão, então a energia potencial gravitacional é nula.

b) Falsa. A energia cinética é dada por Ec = mv²/2, e, portanto, depende da velocidade. Como a queda da maçã é uma queda livre, ou seja, um movimento acelerado, a velocidade, e, assim, a energia cinética, não é constante.

c) Verdadeiro. A energia potencial gravitacional se dá por Ep = mgh, dependendo, então, da massa e da altura.

d) Falsa. A energia mecânica é dada pela soma das variações da energia cinética com a energia potencial, ou seja, Em = Ec + Ep. Neste caso, como as forças que atuam no movimento são forças conservativas, a energja mecânica é constante, sendo, assim, máxima em todo e qualquer ponto do movimento.

Answer 2

A) Errado, a energia potencial aumenta à medida que a maçã se encontra mais acima do ponto de referência, nesse caso, o chão.

B) Errado, devido à aceleração da gravidade, a velocidade da queda da maçã muda, alterando o valor da energia cinética.

C) Correto, a energia potencial gravitacional se calcula:

$Epg = Massa * Gravidade * Altura$

D) Se for um plano sem atrito, a energia mecânica se conserva, caso não, a energia cinética da maçã ao cair, se transforam em energia térmica e sonora.

Ou seja, em um plano sem atrito, errado.

Em um plano com atrito, correto.