Question

Energia potencial gravitacional é a energia que o corpo possui devido à atração gravitacional da Terra. Desta forma, a energia potencial gravitacional depende da posição do corpo em relação a um nível de referência. Pode ser calculada pelo trabalho que o peso deste corpo realiza sobre ele quando cai de uma posição inicial até um ponto de referência. A energia potencial gravitacional é representada por Epg, calculada por Epg = m . g . h , sendo m o valor da massa do corpo, g o valor da aceleração da gravidade local e h o valor da distância do corpo em relação a um nível de referência.
Uma bola de futebol está em uma varanda, no segundo andar de um prédio (ponto A). Sua altura em relação ao chão é de 12,0 m e sua massa é igual a 2,0 kg. Considerando a referência no ponto C e a aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2, responda:

a) Qual é o valor da energia potencial gravitacional da bola nesta posição (A)?

b) Se a bola acidentalmente começa a cair, qual é o valor da sua energia potencial gravitacional ao passar pela janela do primeiro andar (ponto B da figura)?
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Answer 1

a) 240 Joules

b) 112 Joules

A Energia Potencial Gravitacional de um corpo pode ser calculada pela seguinte expressão -

Epg = mgh

onde,

m = massa em kg

g = gravidade

h = altura em metros

Pela figura podemos perceber que no ponto A, a altura equivale a 12 metros em relação ao ponto C. Como a massa da bola é de 2,0 Kgs e a gravidade local 10 m/s², teremos -

Epg = 2· 12· 10

Epg = 240 Joules

Ao passar por B, parte de sua energia potencial gravitacional ser[a transformada em energia cinética.

No ponto B, a altura equivale a -

h = 6,0 - 0,4

h = 5,6 metros

Assim, teremos-

Epg = 2 · 5,6· 10

Epg = 112 Joules

Answer 2

Energia gravitacional ponto A:

M= 2,0kg

Ha= 12,0m

G= 10m/s²

Epga= 2.12.10= 240j

Energia gravitacional ponto B:

Hb= 6,0 – 0,4=5,6 m

Substituindo os valores, temos:

Epga= 2,0.5,6.10= 112j