Lista de exercicios - Energia mecânica
Um projétil é lançado verticalmente para cima com energia cinética inicial de 400 joules. Determine sua energia potencial no ponto mais alto.

Passo 1

O enunciado diz que um projétil é lançado verticalmente para cima com energia cinética inicial de 400 joules e pede para determinar sua energia potencial no ponto mais alto. O assunto aqui é energia mecânica e vamos usar o princípio de conservação da energia mecânica (cinética + potencial) em ausência de forças dissipativas.

Passo 2

O princípio de conservação da energia mecânica estabelece que, se desprezarmos atritos e resistência do ar, a energia mecânica total permanece constante ao longo do movimento:
E_{\mathrm{mec},i} = E_{\mathrm{mec},f}.

Passo 3

No instante inicial i, toda a energia mecânica está na forma de energia cinética e escolhemos a energia potencial gravitacional zero E_p=0 no ponto de lançamento. Assim,
E_{\mathrm{mec},i} = E_{c,i} + E_{p,i} = 400 + 0 = 400\\ \text{J}.

Passo 4

No ponto mais alto f, a velocidade do projétil é zero, logo a energia cinética também é zero. Assim toda a energia mecânica virou energia potencial:
E_{\mathrm{mec},f} = E_{c,f} + E_{p,f} = 0 + E_{p,f} = E_{p,f}.
Pela conservação,
E_{p,f} = E_{\mathrm{mec},i} = 400\\ \text{J}.

Resposta

400\\ \text{J}

Exercícios relacionados