Question
Um atleta descuidado deixa cair o troféu que está exibindo sobre o dedão do pé. Escolhendo o nivel do chǎo como o ponto y=0 de seu sistema de coordenadas, estime a mudança na energia potencial gravitacional (Delta U_(1)) do sistema trofeu-Terra enquanto o troféu cai Repita o cálculo, utilizando o topo da cabeça do atleta como a origem das coordenadas (Delta U_(2)) Suponha que o troféu tenha uma massa de 2 kg, que o topo do dedlio do atleta esteja cerca de 0,05 m acima do chǎo, que o troféu caia de uma altura de 1 A me que o atleta tenha altura de 2,0 m. Assinale a alternativa que fornece, respectivamente, Delta U_(1)in Delta U_(2)
Solution
4.1
(265 Votos)
Rafael
Veterano · Tutor por 10 anos
Resposta
Para calcular a mudança na energia potencial gravitacional, podemos usar a fórmula:ΔU = m * g * ΔhOnde:m é a massa do objeto (no caso, o troféu)g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)Δh é a mudança na altura do objeto em relação ao ponto de referência (no caso, o chão ou o topo da cabeça do atleta)Vamos calcular a mudança na energia potencial gravitacional para cada situação:1) Troféu caindo a partir do dedão do atleta:Δh = 0,05 m (altura do dedão)ΔU1 = m * g * ΔhΔU1 = 2 kg * 9,8 m/s² * 0,05 mΔU1 = 0,98 J2) Troféu caindo a partir do topo da cabeça do atleta:Δh = 2,0 m (altura do atleta)ΔU2 = m * g * ΔhΔU2 = 2 kg * 9,8 m/s² * 2,0 mΔU2 = 39,2 JPortanto, a alternativa correta é:ΔU1 = 0,98 J e ΔU2 = 39,2 J