Joga-se diretamente para cima uma pedra de 0 , 5 5 k g, com velocidade inicial vi=1 4 m / s. Podem-se desprezar os efeitos da resistência do ar.
Qual é a energia potencial quando a pedra atinge o ponto mais alto do percurso?
Resp: b) Ep g=53,9 J

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma pedra de 0,55 kg é lançada diretamente para cima com uma velocidade inicial de 14 m/s, e podemos ignorar a resistência do ar. A gente vai trabalhar com conceitos de energia cinética e energia potencial gravitacional para descobrir qual é a energia potencial quando a pedra atinge o ponto mais alto.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia total da pedra no lançamento é toda energia cinética, já que consideramos que ela começa do repouso em termos de altura. A energia cinética ( Ec = 12 m vi^2 ) é dada pela fórmula:
onde é a massa e é a velocidade inicial.

Passo 3

Vamos calcular a energia cinética inicial:
Ec = 12 times 0,55,kg times (14,m/s)^2
Ec = 0,275 times 196
Ec = 53,9,J
Então, a energia cinética inicial é 53,9 J.

Passo 4

Quando a pedra atinge o ponto mais alto, toda essa energia cinética é transformada em energia potencial gravitacional ( Epg = m times g times h ), já que a velocidade nesse ponto é zero. A energia potencial gravitacional é dada por:
onde é a aceleração da gravidade (aproximadamente ) e é a altura máxima.

Passo 5

Como a energia cinética inicial se transforma totalmente em energia potencial no ponto mais alto, podemos igualar as duas energias:
Ec = Epg
53,9,J = m times g times h
Isso confirma que a energia potencial no ponto mais alto é 53,9 J.

Resposta

b)

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