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.