Você deixa cair um livro de 2; 0 kg para um amigo que está de pé na calçada, 10 m abaixo. (a) Se a energia potencial é tomada como zero na calçada,...

(a) A energia potencial do livro no momento em que é deixado cair é igual à energia potencial gravitacional, que é dada por Epg = mgh, onde m é a massa do livro, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao ponto de referência. Nesse caso, a altura é de 10 m, então: Epg = (2,0 kg) x (9,8 m/s²) x (10 m) = 196 J (b) A energia cinética do livro no momento em que o amigo o apara nas mãos estendidas é igual à diferença entre a energia potencial gravitacional inicial e a energia potencial gravitacional final, que é convertida em energia cinética. A energia potencial gravitacional final é dada por Epg = mgh, onde m é a massa do livro, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao ponto de referência. Nesse caso, a altura é de 1,5 m, então: Epg = (2,0 kg) x (9,8 m/s²) x (1,5 m) = 29,4 J A energia cinética é dada por Ec = Epg inicial - Epg final, então: Ec = 196 J - 29,4 J = 166,6 J (c) A velocidade do livro no momento em que chega às mãos do amigo pode ser calculada a partir da energia cinética, usando a equação Ec = (1/2)mv², onde m é a massa do livro e v é a velocidade. Então: 166,6 J = (1/2) x (2,0 kg) x v² v² = 166,6 J / (1,0 kg) v² = 166,6 m²/s² v = √166,6 m²/s² v ≈ 12,9 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra (c): 196 J; 294 J; 12,3 m/s.