Question

Uma ave de massa 2 KG voa a uma velocidade de 8 m/s, numa altura de 80 m com relação ao solo.

Dado g= 10 m/s². Determine a energia total da ave.

Answer 1

A energia total de um corpo em movimento é dada pela soma da energia cinética, K, e da energia potencial gravitacional, U. A energia cinética é dada por

$K = \frac{mV^2}{2}$

onde m é a massa do corpo, e V é o módulo da velocidade. Ao passo que a energia potencial gravitacional, U, é dada por

$U = mgh$

onde g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação a um referencial zero. A energia total E é tal que

$E = K + U$

No presente caso, substituímos m = 2 kg, V = 8 m/s, h = 80 m e g = 10 m/s². Segue que

$E = \frac{mV^2}{2} + mgh = \frac{2 \times 8^2}{2} + 2\times 10 \times 80 = 64 + 1600 = 1664 \ \text{J}$

É interessante observar que a maior parte (1600/1664 = 96%) da energia é do tipo potencial gravitacional, porque o corpo em questão (uma ave de 2 kg) é relativamente leve e está se deslocando a uma velocidade pequena.