A energia potencial gravitacional pode ser negativa? Explique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre energia potencial gravitacional. A pergunta é: “A energia potencial gravitacional pode ser negativa? Explique sua resposta.” Vamos precisar entender o que é energia potencial gravitacional e como ela funciona para responder isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é energia potencial gravitacional. Ela é a energia que um objeto tem devido à sua posição em um campo gravitacional. A fórmula básica para calcular a energia potencial gravitacional ( ) de um objeto é:
Onde:
  • é a massa do objeto,
  • é a aceleração devido à gravidade,
  • é a altura em relação a um ponto de referência.

Passo 3

Agora, vamos pensar no ponto de referência. Geralmente, escolhemos o nível do solo ou outro nível específico como referência onde a energia potencial é zero. Se o objeto está acima desse ponto, é positivo e, portanto, também é positivo. Mas e se o objeto estiver abaixo do ponto de referência?

Passo 4

Se o objeto estiver abaixo do ponto de referência, a altura será negativa porque estamos medindo em relação a esse ponto de referência. Substituindo na fórmula:
Isso significa que a energia potencial gravitacional será negativa.

Passo 5

Então, o valor negativo da energia potencial gravitacional indica que o objeto está em uma posição onde a força gravitacional está fazendo trabalho para trazê-lo até o ponto de referência. É uma forma de mostrar que o objeto está “presa” no campo gravitacional em relação a esse ponto.

Resposta

Sim, a energia potencial gravitacional pode ser negativa quando o objeto está posicionado abaixo do ponto de referência escolhido. Isso ocorre porque, nessa posição, a energia necessária para trazer o objeto até o ponto de referência resulta em um valor negativo na energia potencial gravitacional.

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