Uma pedra de massa 5 kg estava a uma altura de 50m do solo e cai. o valor da energia potencial gravitacional desta pedra na metade da queda é?
Passo 1
Vamos resolver um exercício de Energia Potencial Gravitacional. A questão fala sobre uma pedra de 5 kg que está a 50 metros do chão e cai. Queremos descobrir qual é a energia potencial gravitacional dela quando ela está na metade da queda, ou seja, a 25 metros do chão. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da energia potencial gravitacional.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia potencial gravitacional. Ela representa a energia que um objeto tem devido à sua posição em relação ao solo. Quanto mais alto o objeto, maior é sua energia potencial. A fórmula para calcular essa energia é:
Onde:
- $ U $ é a energia potencial gravitacional,
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente $ 9,8 , m/s^2 $),
- $ h $ é a altura em que o objeto está.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no problema:
- Massa ($ m $): 5 kg
- Altura inicial: 50 m (não precisamos para o cálculo na metade, mas é bom saber)
- Altura na metade da queda ($ h $): 25 m
- Aceleração da gravidade ($ g $): 9,8 m/s²
Passo 4
Agora, vamos aplicar a fórmula com os valores que identificamos:
Passo 5
Vamos fazer a multiplicação passo a passo:
- Multiplicamos a massa pela gravidade:
2. Depois, multiplicamos o resultado pela altura:
Resposta
A energia potencial gravitacional da pedra na metade da queda é 1225 Joules.