Questão - Energia Potencial Gravitacional


#1

(PUC-RS) Um corpo de 5 kg de massa é abandonado de uma altura de 20 m. Considerando o movimento como sendo uma queda livre, e a aceleração gravitacional g = 10 m/s², a energia mecânica do sistema corpo-Terra, quando o corpo estiver a 5 m do solo, será de

Gabarito: 1000J (5kg . 10m/s^2 . 20m)

Porém, à medida que o corpo cai e a altura em relação ao solo diminui a Epg não diminui também? Por que mesmo assim aplicar os 20m na fórmula?


#2

Oi, Emanuele, tudo bem? :smiley:

Nessa questão, você precisa lembrar que a Energia Mecânica é a soma das Energias Potenciais e Cinética e que, considerando o sistema conservativo, lá no início ele tinha só energia potencial, uma vez que estava parada (velocidade igual a zero). Durante o trajeto, parte da energia potencial se transformou em cinética, porém a soma das duas ainda dará o mesmo valor que início.

image

Vamos transformar a Energia Potencial até o ponto que ele caiu (chamarei de h1)em Cinética:
Ecin = Epot
Ecin = m.g.h1
Ecin = 5.10.15
Ecin = 750 J

Agora, vamos achar a Potencial Gravitacional nesse ponto a 5 metros do chão (h2)
Epot = m.g.h2
Epot = 5.10.5
Epot = 250

Agora, achando a Energia Mecânica
Emec= Epot + Ecin
Emec = 250 + 750
Emec = 1000 J

Porém, lembra o que eu te falei lá no início? Você não precisaria fazer todas essas contas, basta lembrar que a energia se conserva. Então usaremos a altura total m.g.ht

No início:
Emec = Epot + Ecin
Emec = m.g.ht + 0
Emec = 5.10.20
Emec = 1000 J

Eu gosto bastante desse gráfico, porque ajuda a ter a percepção do que ocorre:

A linha verde é a nossa Energia Mecânica

Espero que te ajude!
Desculpa se a explicação ficou longa, mas é que achei importante!
Qualquer coisa é só falar! :raising_hand_woman:t2:


#3

Muito Obrigada!! Não me dei conta mesmo. Ajudou muito! :heart:


#4

imagina! qualquer coisa é só falar!