De cada um dos exemplos seguintes, dados aos pares, qual tem maior energia potencial:
(b) uma bola de golfe a 1 m acima da superficie da terra ou uma bala de canhão a 2 m acima da superficie da terra?
(b) uma bola de golfe a 1 m acima da superficie da terra ou uma bala de canhão a 2 m acima da superficie da terra?
Passo 1
O enunciado pede para comparar a energia potencial gravitacional de duas situações: 1) uma bola de golfe a 1 m acima da superfície da Terra e 2) uma bala de canhão a 2 m acima da superfície da Terra. O conteúdo é energia potencial gravitacional, cuja fórmula é
onde
é a massa,
é a aceleração da gravidade (
,m/
) e
é a altura.
Passo 2
Definimos as quantidades para cada corpo:
– Bola de golfe: massa típica ,kg e altura
,m.
– Bala de canhão: massa típica ,kg e altura
,m.
– Bola de golfe: massa típica
– Bala de canhão: massa típica
Passo 3
Calculamos a energia potencial da bola de golfe:
Passo 4
Calculamos a energia potencial da bala de canhão:
Passo 5
Comparando
,J com
,J, vemos que
ou seja, a bala de canhão a 2 m tem muito mais energia potencial.
Resposta
A bala de canhão a 2 m acima da superfície da Terra tem maior energia potencial.