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)?

Answer 1

a) A energia potência em relação ao ponto C será na altura h = 12 m, logo, substituindo os valores, teremos:

Ep(A) = 2.10.12

Ep(A) = 240 J

b) A energia total da bola ao passar pela janela do primeiro andar terá uma parcela dada pela energia cinética adquirida durante a queda e a energia potencial. A energia potencial neste caso corresponde a bola parada na altura h = 6-0,4 = 5,6 m, então:

Ep(B) = 2*10*5,6

Ep(B) = 112 J