Question

Um objeto de 10 kg se move com 10 m/s, no solo. Se a gravidade local é de 10 m/s2, determine, em joules, a energia mecânica que esse corpo possui.
a) 100

b) 500

c) 250

d) 50

e) 150

Answer 1

Bom dia

A alternativa correta é a letra B

• E por que ?

Porque a energia mecânica é dada pela seguinte fórmula :

Em = Ec + Ep

• Onde :

Em = Energia mecânica (dado em Joules)

Ec = Energia cinética (dado em Joules)

Ep = Energia potencial (pode ser gravitacional ou elástica) que também é dada em Joules (J)

Sabendo disso, vamos resolver a questão :

A questão nos disse que um objeto de 10 Kg, se move com 10 m/s no solo. E a gravidade local é de 10 m/s², e quer saber a energia mecânica

• Como calcular a energia cinética ?

Usaremos a seguinte fórmula :

Ec = m.v²/2

• Onde :

m = massa (dada em Kg)

v = velocidade (dada em m/s no S.I)

• E como calcular a energia potencial gravitacional ?

Calculamos como sendo :

Epg = m.g.h

• Onde :

Epg = Energia Potencial Gravitacional

m = massa (dada em Kg)

g = aceleração da gravidade (dada em m/s²)

h = altura do corpo em determinado referencial.

• E como calcular a energia potencial elástica :

Calculamos da seguinte maneira :

Epe = k.x²/2

• Onde :

Epe = Energia Potencial Elástica (dada em Joules)

k = Constante de elasticidade (dado em N.m)

x = deformação da mola (dado em metros)

Sabendo dessas fórmulas podemos resolver a questão :

Ele nos diz que um corpo se move com 10 m/s no solo, e possui 10 kg, e a gravidade é de 10 m/s²

• Vamos anotar os dados :

M = 10 Kg

G = 10 m/s²

V = 10 m/s

Vamos calcular a energia cinética, já que possuímos a massa e a velocidade que é o que precisamos para calcular;

• Calculando a energia cinética :

Ec = 10 . 10²/2

Ec = 10. 100/2

Ec = 1000/2

Ec = 500 J

Mas preste bastante atenção agora, ele nos deu a massa, e nos deu a gravidade, que são duas grandezas que usamos para calcular a energia gravitacional, só que esse corpo está se movimentando no solo, então ele tomou como referencial o solo, e se ele está no solo, ele não possui altura, seria diferente se a questão nos tivesse dito por exemplo : '' um corpo está à 10 metros de altura em relação ao solo'', só que ela não nos disse isso, então tomamos a altura como sendo 0, até porque aplicando os valores na fórmula :

Epg = m.g.h

Epg = 10.10.0

Epg = 0

• Mas qual era mesmo a fórmula da energia mecânica ?

Ela se dá por :

$\boxed{Em=Ec+Ep}$

Só que se o corpo não possui energia potencial gravitacional, logo, a energia mecânica é a única energia que ele possui (que é a energia cinética), logo, vamos trocar na fórmula :

$\boxed{Em=Ec=500J}$

Portanto, a alternativa que iremos marcar é a letra B.

Bons estudos e espero ter ajudado