Das três formas de energia - cinética, potencial gravitacional e potencial elástica - qual(is) delas pode(m) ser negativa(s) ? Qual(is) pode(m) ser positiva(s) ? Explique.
Passo 1
Então, a gente tem uma pergunta sobre três tipos de energia: cinética, potencial gravitacional e potencial elástica. A ideia é descobrir quais dessas energias podem ser negativas ou positivas. Para resolver isso, vamos entender o que cada uma dessas energias representa e como elas funcionam.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia cinética. Essa é a energia que um objeto tem por estar em movimento. A fórmula dela é:
Onde
é a massa e
é a velocidade. Como o quadrado da velocidade (
) sempre dá um valor positivo, a energia cinética sempre é positiva.
Passo 3
Agora, vamos para a energia potencial gravitacional. Ela é a energia que um objeto tem por estar em uma certa altura em relação ao solo. A fórmula é:
Onde
é a massa,
é a aceleração da gravidade e
é a altura. Geralmente, consideramos a energia potencial gravitacional como positiva, já que
é medido acima de um ponto de referência. Porém, dependendo da escolha do ponto de referência, essa energia pode ser negativa se o objeto estiver abaixo desse ponto.
Passo 4
Por último, temos a energia potencial elástica. Essa energia está relacionada a objetos que podem ser comprimidos ou esticados, como molas. A fórmula é:
Onde
é a constante elástica da mola e
é a deformação da mola em relação à posição de equilíbrio. Como
sempre dá um valor positivo, a energia potencial elástica sempre é positiva.
Resposta
A energia cinética e a energia potencial elástica são sempre positivas, enquanto a energia potencial gravitacional pode ser negativa ou positiva dependendo da escolha do ponto de referência adotado.