Um vaso de
está pendurado a
de altura de uma mesa de
de altura. Determine a energia potencial gravitacional do vaso em relação à mesa e ao solo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver juntos esse exercício! O enunciado pede para calcular a energia potencial gravitacional de um vaso em relação à mesa e ao solo. Para isso, vamos usar o conceito de energia potencial gravitacional da física, que depende da massa do objeto, da aceleração da gravidade e da altura em que o objeto está em relação ao ponto de referência.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Massa do vaso,
- Altura do vaso em relação à mesa,
- Altura da mesa em relação ao solo,
- Aceleração da gravidade,
(valor padrão)
Passo 3
A energia potencial gravitacional (
) é calculada pela fórmula:
Onde:
-
é a massa, -
é a aceleração da gravidade, -
é a altura em relação ao ponto de referência.
Passo 4
Primeiro, vamos calcular a energia potencial do vaso em relação à mesa. Nesse caso, a altura que vamos usar é apenas
.
Passo 5
Agora, vamos calcular a energia potencial do vaso em relação ao solo. Para isso, precisamos considerar a altura total do vaso em relação ao solo, que é a soma da altura da mesa e da altura do vaso sobre a mesa:
Agora, aplicamos a fórmula da energia potencial:
Resposta
A energia potencial gravitacional do vaso é de 23,54 joules em relação à mesa e de 31,39 joules em relação ao solo.
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