Descreva a energia potencial da carga ao ser levantada do solo.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Ela quer que a gente descreva a energia potencial de uma carga quando ela é levantada do solo. Aqui, “energia potencial” refere-se à energia que um objeto possui devido à sua posição em relação a um campo de força, como o campo gravitacional da Terra. Para resolver isso, vamos precisar entender a fórmula da energia potencial gravitacional e como aplicá-la quando levantamos um objeto.
Passo 2
Primeiro, vamos ver o que é energia potencial gravitacional. Essa é a energia que um objeto tem por estar em um ponto elevado em relação ao solo. Quanto mais alto a gente levanta o objeto, mais energia potencial ele ganha. A fórmula para calcular essa energia é:
Onde:
-
é a energia potencial gravitacional, -
é a massa da carga (ou objeto), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente na Terra), -
é a altura a que o objeto é levantado.
Passo 3
Vamos explicar cada parte da fórmula. A massa (
) representa quanta matéria o objeto tem. A aceleração da gravidade (
) é uma constante que indica a força com que a Terra puxa o objeto para baixo. A altura (
) é a distância vertical que o objeto é levantado acima do solo.
Passo 4
Quando a gente levanta o objeto, está tendo que fazer um trabalho contra a força da gravidade. Esse trabalho é armazenado como energia potencial. Por exemplo, se levantar um livro de 2 kg a uma altura de 3 metros, a energia potencial seria:
Isso significa que o livro agora tem 58,8 Joules de energia potencial devido à sua posição elevada.
Resposta
A energia potencial da carga ao ser levantada do solo é calculada pela fórmula
, onde
é a massa da carga,
é a aceleração da gravidade e
é a altura levantada. Essa energia representa o trabalho feito para elevar a carga contra a força da gravidade.
Exercícios relacionados
O que acontece com a energia quando a bola cai num banco de areia?
(01 ponto) Uma amostra de gás ideal se encontra a 10 atm num volume de 2 litros. Para esse gás ideal,
. Calcule a nova pressão da amostra caso ela se expanda até um volume de 4
Calcule a energia cinética em joules de uma bola de golfe de 45 g movendo-se a
.
Qual é o significado, em termodinâmica, do termo sistema?