Um corpo de 2 kg se move com 4 m/s em uma altura de 10 m. Se a gravidade local é de10 m/s2, determine, em Joules, a energia mecânica desse corpo.
a) 216
b) 200
c) 16
d) 184
e) 120
Respostas
Bom dia
Para responder à essa pergunta, vamos nos lembrar de como é a fórmula da energia mecânica.
- E que fórmula é essa ?
Ela se dá por :
- Onde :
Em = Energia mecânica
Ec = Energia cinética
Ep = Energia potencial (pode ser gravitacional ou elástica)
- E como calcular a energia cinética de um corpo ?
Usaremos a seguinte fórmula :
- Onde :
Ec = Energia cinética
m = Massa (dado em Kg no S.I)
v = Velocidade (dado em m/s no S.I)
- E como calcular a energia potencial gravitacional ?
Calculamos com a seguinte fórmula :
- Onde :
Epg = Energia potencial gravitacional (dado em Joules)
m = massa (dado em Kg)
g = aceleração da gravidade (dado em m/s² no S.I)
h = altura de um corpo (dado em metros no S.I)
- E como calcular a energia potencial elástica ?
Ela se dá por :
- Onde :
Epe = Energia potencial elástica (dado em Joules)
K = Constante de elasticidade da mola (dado em N/m no S.I)
x = Deformação da mola (dado em metros no S.I)
Agora que nós sabemos como calcular cada tipo de energia, podemos resolver a questão :
- Qual o primeiro passo para resolvermos essa questão ?
O primeiro é nos percebemos os tipos de energia envolvidas no enunciado da questão. Quando a questão nos diz que o corpo está em movimento, ele possui energia cinética, então já sabemos que iremos calcular a energia cinética. A questão também nos disse que o corpo está em uma determinada altura, se o corpo possui uma altura em determinado referencial, ele possui energia potencial gravitacional, então sabemos que também iremos calcular essa energia. Ele nos deu alguma informação relacionado à mola ? não, então não iremos calcular a energia potencial elástica, essa é a primeira parte que precisávamos perceber.
- Qual o segundo passo ?
Vamos anotar os dados que a questão nos deu, ela nos disse que um corpo possui massa de 2 kg, e se move com uma velocidade de 4 m/s, em uma altura de 10 metros, e a gravidade é de 10 m/s².
- Então vamos anotar esses valores para podermos aplicar na fórmula :
m = 2 Kg
v = 4 m/s
h = 10 m
g = 10 m/s²
- O que fazer agora ?
Vamos calcular o valor das duas energias envolvidas, para podermos somar os valores e encontrar a energia mecânica.
- Calculando a energia cinética e aplicando os valores na fórmula :
Encontramos o valor da primeira energia, a energia cinética vale 16 Joules
- Encontrando o valor da energia potencial gravitacional :
Encontramos o valor da segunda energia da questão, a energia potencial gravitacional vale 200 Joules
- Encontrando o valor da energia mecânica :
Descobrimos que a energia mecânica vale 216 Joules, logo, a alternativa que iremos marcar será a letra A.
Se quiser saber mais sobre tipos de energia, acesse :
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Bons estudos e espero ter ajudado