Se tiveres no primeiro andar de um prédio e deixares cair uma bola, o que acontece às energias cinética e potencial da bola?
a) A energia cinética aumenta e a energia potencial diminui.
b) A energia potencial aumenta e a energia cinética diminui.
c) A energia potencial não existe na bola mas a energia cinética diminui.
d) A energia cinética transforma-se em energia potencial.
e) Ambos mantêm-se constantes
a) A energia cinética aumenta e a energia potencial diminui.
b) A energia potencial aumenta e a energia cinética diminui.
c) A energia potencial não existe na bola mas a energia cinética diminui.
d) A energia cinética transforma-se em energia potencial.
e) Ambos mantêm-se constantes
Passo 1
Vamos resolver uma questão de física sobre energia cinética e energia potencial. O enunciado pergunta o que acontece com essas energias quando deixamos uma bola cair do primeiro andar de um prédio. Para resolver, vamos precisar entender os conceitos de energia cinética e potencial e como elas se comportam durante a queda livre.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia potencial. A energia potencial gravitacional depende da altura em que um objeto está em relação ao solo. A fórmula é:
onde $ m $ é a massa da bola, $ g $ é a aceleração da gravidade, e $ h $ é a altura.
Passo 3
Quando a bola está no primeiro andar, ela tem uma certa energia potencial devido à sua altura. No momento em que você solta a bola, ela começa a cair, e essa energia potencial começa a se transformar em energia cinética.
Passo 4
A energia cinética está relacionada ao movimento da bola e é dada pela fórmula:
onde $ m $ é a massa e $ v $ é a velocidade.
Passo 5
Conforme a bola cai, a altura $ h $ diminui, fazendo com que a energia potencial $ E_p $ também diminua. Ao mesmo tempo, a velocidade $ v $ da bola aumenta, fazendo com que a energia cinética $ E_c $ aumente.
Passo 6
Essa transferência de energia continua até que a bola atinja o solo, onde toda a energia potencial foi transformada em energia cinética (ignorando a resistência do ar).
Resposta
A alternativa correta é a) A energia cinética aumenta e a energia potencial diminui.