Se a energia potencial de um balanço é de 200 J em seu ponto mais alto e 50 mais baixo, qual é conservada como cinética se mecânica?
Veja como resolver esse problema:
Entendendo os conceitos *
energia potencial (PE): Energia armazenada devido à posição ou configuração de um objeto. Nesse caso, a altura do balanço.
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Energia cinética (KE): Energia possuída por um objeto devido ao seu movimento.
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Energia mecânica (ME): A energia total de um sistema, que é a soma de sua energia potencial e cinética.
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Conservação da energia mecânica: Na ausência de forças não conservadoras (como o atrito), a energia mecânica total de um sistema permanece constante.
Solução 1.
Encontre a mudança na energia potencial: * ΔPE =PE (mais alto) - PE (mais baixo) =200 J - 50 J =150 J
2.
Aplique a conservação da energia mecânica: * Como a energia mecânica é conservada, a mudança na energia potencial deve ser igual à mudança na energia cinética:
* ΔKE =-ΔPE =-150 J
3.
Determine a energia cinética no ponto mais baixo: * Ke (mais baixo) =ke (mais alto) + Δke
* Não sabemos o KE no ponto mais alto, mas sabemos que no ponto mais alto, o balanço é momentaneamente estacionário, então ke (mais alto) =0 J.
* Portanto, ke (mais baixo) =0 j - 150 j =-150 j
4.
Nota importante: O sinal negativo para KE (mais baixo) significa simplesmente que a energia cinética * diminuiu * em 150 J. A energia cinética não pode ser negativa.
Resposta: A energia cinética do balanço no ponto mais baixo é 150 J.