Um bloco desce uma rampa plana sob ação da gravidade e sem atrito. Durante a descida, a energia potencial gravitacional do bloco:’
A) e a cinética aumentam
B) diminui e a cinética aumenta
C) e a cinética diminuem
D) aumenta e a cinética diminui
E) aumenta e a cinética constante
A) e a cinética aumentam
B) diminui e a cinética aumenta
C) e a cinética diminuem
D) aumenta e a cinética diminui
E) aumenta e a cinética constante
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta tá pedindo. Temos um bloco descendo uma rampa sem atrito, só com a força da gravidade agindo. A gente precisa saber como a energia potencial gravitacional (aquela energia que o bloco tem por estar numa altura) e a energia cinética (aquela energia de movimento) do bloco mudam durante a descida. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia mecânica e conservação de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia potencial gravitacional (EP) é dada pela fórmula:
onde
À medida que o bloco desce, a altura
diminui. Como
depende diretamente de
, a energia potencial gravitacional diminui.
Passo 3
Agora, vamos pensar na energia cinética (EC), que é a energia do movimento, dada por:
onde
Quando não tem atrito, toda a energia potencial que está diminuindo está sendo convertida em energia cinética. Então, conforme o bloco desce, ele ganha velocidade, o que faz com que a energia cinética aumente.
Passo 4
Como não tem atrito nem outras forças dissipativas, a energia mecânica total (a soma de EP e EC) do sistema é conservada. Isso significa que qualquer perda na energia potencial é exatamente compensada pelo ganho na energia cinética.
Resposta
B) diminui e a cinética aumenta