Resolvido: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1 | Cap 7.2 Ex 1PRP
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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A energia potencial gravitacional está relacionada à altura da qual uma determinada massa se encontra de um ponto de referência. É muito importante lembrarmos que calculamos a variação da energia potencial de um corpo, a partir dessa referência adotada, e não da energia total dele de fato. Então, um corpo que se encontra parado a certa altura, pode possuir uma variação da energia potencial diferente, dependendo de qual foi o ponto escolhido para U=0. Sabendo disto, acompanhe a resolução!

Passo 2 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(a)

Sabemos que para energia potencial gravitacional, temos:

.

Passo 3 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Se adotamos o chão como referência, temos h=8m de diferença entre o chão e a pessoa, portanto:

.

Passo 4 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Logo, a energia potencial do sistema lavador-Terra é 4.326,4J.

Passo 5 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(b)

Escolhendo U=0 em 4 metros acima do chão, temos:

.

Passo 6 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Com a nova referência escolhida, a energia potencial do sistema é 2.158,2J.

Passo 7 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(c)

Escolhendo U=0 em10 metros acima do chão, temos:

.

Passo 8 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Note que obtivemos sinal negative. Isso quer dizer que a massa, nesse caso do lavador, está abaixo do ponto de referência escolhido para U=0. Neste tipo de situação, a energia potencial do sistema é –1.079,1J.

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