Questão 2) Uma bola de 2 kg está a 10 m de altura. Considere
. Qual é a energia potencial gravitacional da bola?
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular a energia potencial gravitacional da bola.
Informações fornecidas:
- massa da bola:
. - altura em relação a um referencial (ponto zero):
. - aceleração da gravidade:
.
Passo 2
Fórmula que vamos usar (é a definição usual de energia potencial gravitacional perto da superfície da Terra):
Explicando cada coisa nessa fórmula:
-
é a energia potencial gravitacional (o que queremos calcular). -
é a massa do objeto (em ). -
é a aceleração da gravidade no local (em ). -
é a altura do objeto em relação ao referencial escolhido (em ).
Intuição curta: essa energia representa o trabalho que seria necessário para levar a massa do referencial até a altura
contra a gravidade.
Passo 3
Agora substituímos os valores dados na fórmula:
Passo 4
Fazendo as multiplicações (passo a passo):
Unidades:
, que é a definição de joule. Portanto a unidade do resultado é
.
Passo 5
Interpretação final curta e incentivo: o número encontrado é a energia armazenada devido à posição da bola a
do solo (relativa ao referencial escolhido). Dá pra ver que se a bola cair essa energia vai se transformar em energia cinética; estudar essas trocas é bem útil em física e cai bastante em prova — você já está no caminho certo!