Flashcard FC284030
Durante a subida, sob ação apenas do peso, como variam a energia potencial gravitacional e a energia cinética do corpo?
Dinâmica
IDECAN · 2024
Durante a subida, sob ação apenas do peso, como variam a energia potencial gravitacional e a energia cinética do corpo?
Mostrar resposta e comentário
Resposta
A energia potencial aumenta e a energia cinética diminui; com apenas forças conservativas, a energia mecânica total se conserva.
Quando um corpo sobe, o peso realiza trabalho negativo, convertendo energia cinética em potencial: \(U=mgh\) aumenta e \(K=\tfrac{1}{2}mv^2\) diminui, obedecendo \(\,K_i+U_i=K_f+U_f\,\) se não houver forças não conservativas.
exemplo: bloco de massa \(m=2\ \text{kg}\) lançado para cima com \(v_0=10\ \text{m/s}\).
Energia cinética inicial: \(K_0=\tfrac{1}{2}mv_0^2=\tfrac{1}{2}\cdot2\cdot10^2=100\ \text{J}\).
Altura \(h=3\ \text{m}\): energia potencial \(U=mgh=2\cdot9{,}8\cdot3=58{,}8\ \text{J}\).
Pelo conservação (sem atrito): \(K=K_0-U=100-58{,}8=41{,}2\ \text{J}\).
Velocidade nessa altura: \(v=\sqrt{\tfrac{2K}{m}}=\sqrt{\tfrac{2\cdot41{,}2}{2}}=\sqrt{41{,}2}\approx6{,}42\ \text{m/s}\).
Quando um corpo sobe, o peso realiza trabalho negativo, convertendo energia cinética em potencial: \(U=mgh\) aumenta e \(K=\tfrac{1}{2}mv^2\) diminui, obedecendo \(\,K_i+U_i=K_f+U_f\,\) se não houver forças não conservativas.
exemplo: bloco de massa \(m=2\ \text{kg}\) lançado para cima com \(v_0=10\ \text{m/s}\).
Energia cinética inicial: \(K_0=\tfrac{1}{2}mv_0^2=\tfrac{1}{2}\cdot2\cdot10^2=100\ \text{J}\).
Altura \(h=3\ \text{m}\): energia potencial \(U=mgh=2\cdot9{,}8\cdot3=58{,}8\ \text{J}\).
Pelo conservação (sem atrito): \(K=K_0-U=100-58{,}8=41{,}2\ \text{J}\).
Velocidade nessa altura: \(v=\sqrt{\tfrac{2K}{m}}=\sqrt{\tfrac{2\cdot41{,}2}{2}}=\sqrt{41{,}2}\approx6{,}42\ \text{m/s}\).
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/282778
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em