"Somos Físicos" Simulado Energia Mecânica ( Potencial Gravitacional e Cinética)

A energia mecânica é a energia produzida pelo trabalho de um corpo que pode ser transferida entre os corpos.

Em outras palavras, a energia mecânica corresponde a soma da energia cinética (Ec), produzida pelo movimento dos corpos, com a energia potencial elástica (Epe) ou gravitacional (Epg), produzida por meio da interação dos corpos relacionada com a posição dos mesmos.

Para exemplificar, pensemos num objeto lançado de determinada distância do solo que possui energia cinética, uma vez que está em movimento e adquire velocidade; e energia potencial gravitacional, mediada pela força da gravidade que age sobre o objeto.

A energia mecânica (Em) corresponde a resultante de ambas energias. Vale lembrar que de acordo com o SI (Sistema Internacional) a unidade de medida da energia mecânica é oJoule (J).

Fórmula da Energia Mecânica

Para calcular a energia mecânica utiliza-se a fórmula abaixo:

Em = Ec + Ep

Onde:

Em: energia mecânica
Ec: energia cinética
Ep: energia potencial

Sendo assim, vale lembrar que as equações para calcular as energias cinética e potencial são:

Energia Cinética: Ec = mv​2/2

Onde:

Ec: energia cinética
m: massa (Kg)
v: velocidade (m/s2)

Energia potencial elástica: Epe = kx2/2
Energia potencial gravitacional: Epg = m. g. h

Onde:

Epe: Energia potencial elástica
Epg: Energia potencial gravitacional
K: Constante elástica
m: massa (Kg)
g: aceleração da gravidade de aproximadamente 10m/s2 

h: altura (m)

1) Um corpo de massa 4 kg é lançado verticalmente para cima, no vácuo, com velocidade inicial de 4 m/s e atinge o solo com velocidade de 6 m/s. Em relação ao solo, a energia potencial do corpo no instante do lançamento é de: 
a) 36 J 
b) 20 J 
c) 16 J 
d) 3,6 J 
e) 2 J

Seguinte , Vamos usar a Formula e Epg=m*g*h temos: 

Epg=4 * 4 = 16J (Não tem gravidade porque está no vácuo)

2) Um garoto de peso 600 N sobe , por uma escada , altura de 5 m . A variação de energia potencial envolvida foi , em joules , de : 
a) 30.000 
b) 3000 
c) 300 
d) 120 
e) 0

Neste caso, estamos falando de energia potencial gravitacional. Ela é funçao exclusivamente da massa, da gravidade e da distância em relação ao solo. 
Assim, no problema proposto a solução é simplesmente: 
m*g*h que equivale a 
P*h= 600 * 5 = 3000J

3) Um corpo de massa igual a 5 kg, em queda livre, passa por um ponto P com velocidade escalar de 10 m/s. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a energia cinética do corpo quando estiver passando por ponto situado a 8 m abaixo do ponto P é, em joules, igual a: 

a) 250 
b) 400 
c) 500 
d) 600 
e) 650

No ponto P o corpo possuía energia potencial gravitacional em relação ao ponto 8 m abaixo de P e energia cinética (por possuir velocidade). 

No ponto 8 m abaixo de P consideraremos apenas a energia cinética, já que não consideramos a energia potencial gravitacional em relação ao solo no próprio ponto P. 

Assim sendo: 
Eantes = Edepois 

mgh + mv²/2 = Ec 

5*10*8 + 5*10²/2 = Ec 

Ec = 400 + 250 = 650 J 

4) Sob ação de uma força resultante F=10 N,um corpo de massa M=5 kg parte do repouso e adquire uma energia cinética de 40 J.O trabalho da força F,em J,é de:

O trabalho vale 40 J 

W = variação da energia cinética = 40 - 0 = 40

5) Se um corpo colocado a uma certa altura em relação ao solo possui energia potencial gravitacional.Se o soltarmos, seu próprio peso coloca-o em movimento e, à medida em que o corpo vai caindo a: 

a)Energia cinética aumenta 
b)Energia cinética diminui 
c)Energia potencial permanece constante 
d)Energia potencial gravitacional aumenta 
e)Energia potencial gravitacional diminui 

a)Energia cinética aumenta 

Resposta:

a)Energia cinética aumenta 
e também (como consequência),  
 e)Energia potencial gravitacional diminui 

6) Quando dizemos que um movel de massa 

8 kg tem 900 J de energia cinetica,podemos afirmar que:

Como Energia Cinetica(Ec) = mv^2/2 
temos que 

Ec = mv^2/2 
Ec = 900J 
m = 8kg 
logo temos 
900 = (8.v^2)/2 
900 = 4. v^2 
v^2 = 900/4 
v = raiz de 900/4 
v = 30/2 
v = 15 m/s 
podemos afirmar que sua velocidade é de 15m/s

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