Question

Um corpo de massa 5kg é observado em duas situações:
1. movimentando-se com velocidade de 30 m/s;?
2. em repouso, a uma altura h acima do solo.
Considerando que a energia potencial gravitacional no solo é nula e que g= 10m/s, qual deverá ser a altura h para que a energia potencial gravitacional do corpo na situação 2 seja igual á energia cinética na situação 1?

Answer 1

Para que a Energia Potencial Gravitacional na segunda situação seja igual a Energia Cinética na primeira situação, a altura em relação ao solo do corpo deve ser de 45 metros.

Nesse exercício é necessário dividir em duas partes, onde calcula-se a energia cinética e depois iguala a energia potencial gravitacional, isolando a incógnita "h".

Fórmulas:

Energia cinética

$E_c=\frac{m*v^2}{2}$

Energia potencial gravitacional

$E_{pg}=m*h*g$

Calculando a energia cinética desse corpo, sabendo que possui velocidade de 30 m/s, temos:

$E_c=\frac{5kg*(30m/s)^2}{2}\\E_c=\frac{5kg*900m^2/s^2}{2}\\E_c=2250J$

Igualando à energia potencial gravitacional temos:

$2250J=5kg*h*10m/s^2\\h=\frac{2250J}{5kg*10m/s^2}\\h=\frac{2250J}{50kg*m/s^2}\\h=45m$

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