Exercícios sobre Energia Potencial
Um vaso de 2,0kg está pendurado a 1,2m de altura de uma mesa de 0,4m de altura. Sendo g = 10m/s², determine a energia potencial gravitacional do vaso em relação à mesa e ao solo.
m = 2kg
hvm = 1,2m
hms = 0,4m
hvs = hvm + hms = 1,6m
g = 10m/s²
A energia potencial gravitacional do vaso com relação à mesa.
Epg = m.g.hvm
Epg = 2.10.1,2 = 20.1,2 = 24J
A energia potencial gravitacional do vaso com relação ao solo.
Epg = m.g.hvs
Epg = 2.10.1,6 = 20.1,6 = 32J
(FUVEST – SP ) No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se “valor energético: 1509kj por 100g (361kcal)”. Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10kg, a altura máxima atingida seria de aproximadamente (g = 10m/s²)
100g equivalem a 1509kJ
1509x4 = 6036kJ = 6036.10³J que equivalem a 400g
m = 10kg
g = 10m/s²
Como toda energia do leite será utilizada para elevar o objeto, podemos dizer que toda ela será convertida em energia potencial gravitacional.
Eleite = Epotencial
Eleite = m.g.h
6036.10³ = 10.10.h
h = 6036.10
h = 60,36.10³m
h = 60,36km
Uma mola é deslocada 10cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente à 50N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação.
x = 10 cm = 0,1m
k = 50 N/m
Epel = kx²
2
Epel = 50 • 0,1²
2
Epel = 0,25J
Um bloco de massa igual a 1kg encontra-se preso sobre uma mola vertical que está deformada 10cm com relação à sua posição de equilíbrio. Após o bloco ser solto, ele é arremessado verticalmente para cima. Sendo o sistema livre de forças dissipativas e a constante elástica da mola equivalente à 50N/m, determine a altura máxima que o bloco alcançará em cm. (obs.: considere a massa da mola desprezível).
Quando o bloco atingir a altura máxima, toda energia potencial elástica terá sido convertida em energia potencial gravitacional.
Epel = Epg
K.x² = m.g.h
2
50.0,1² = 1.10.h
2
0,25 = 10.h
h = 0,25
10
h = 0,025m
h = 2,5cm
