Um corpo é lançado do solo verticalmente para cima, com velocidade de
. Desprezando a resistência do ar e admitindo
, determine:
a) a energia cinética no lançamento;
b) a energia mecânica;
c) a energia potencial do corpo no instante em que sua velocidade é
;
d) a energia potencial do corpo no ponto de altura máxima.
a) a energia cinética no lançamento;
b) a energia mecânica;
c) a energia potencial do corpo no instante em que sua velocidade é
d) a energia potencial do corpo no ponto de altura máxima.
Passo 1
O enunciado diz que um corpo de massa
é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial de
. Desprezamos a resistência do ar e usamos a aceleração da gravidade
. O conteúdo é energia mecânica: energia cinética
, energia potencial gravitacional
, e conservação da energia mecânica
constante.
Passo 2
No instante do lançamento a altura é
, logo
e toda a energia mecânica é cinética. A energia cinética inicial é
Passo 3
Como não há forças dissipativas, a energia mecânica total vale sempre a mesma coisa que em
. Assim
Passo 4
Quando a velocidade do corpo é
, sua energia cinética vale
Pela conservação
, temos
Passo 5
No ponto de altura máxima a velocidade é zero, então
e toda a energia mecânica é potencial. Logo
Resposta
a)
J
b) J
c) J
d) J
b)
c)
d)