Um troféu de massa m=2,00 kg sendo mostrado por um atleta (a uma altura y=0,50 m) escorrega de suas mãos e cai em um de seus dedos do pé cujo topo se encontra a 0,0300m do chão. Escolhendo o nível do chão como o referencial y= 0 do sistema de coordenadas, encontre a variação na energia potencial gravitacional do sistema troféu-Terra quando o mesmo cair.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular: temos um troféu de massa m = 2,00 kg que tá a uma altura inicial yᵢ = 0,50 m (referência y = 0 no chão). Ele escorrega e vai parar num ponto a y_f = 0,0300 m. A matéria envolvida é Energia Potencial Gravitacional, e a ideia é calcular a variação ΔU = U_f – U_i usando ΔU = m·g·(y_f – yᵢ).

Passo 2

O que é Energia Potencial Gravitacional?
Sempre que você levanta um objeto contra o peso da Terra, você “guarda” energia nele. Essa energia é U = m·g·y, onde:
  • m é a massa (em kg)
  • g é a aceleração da gravidade (aprox. 9,8 m/s²)
  • y é a altura em relação ao referencial (aqui o chão, y=0)
    Como a gente quer a variação de U quando o troféu cai, usamos:
De

Passo 3

Agora é só trocar pelos números:
m = 2,00 kg
g = 9,8 m/s²
y_i = 0,50 m
y_f = 0,0300 m
De
Primeiro calcula a diferença de altura:
yf - yi = 0,0300 - 0,50 = -0,470;m
Então:
De

Resposta

A variação da energia potencial gravitacional do sistema troféu–Terra é
De

Exercícios relacionados