Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 10.Questões Conceituais - Ex. 2
10.2. De que grandeza fundamental depende a energia cinética? De que grandeza fundamental depende a energia potencial?
Passo 1
Bom, a gente pode começar a resolver discutindo o que são grandezas fundamentais. Grandezas fundamentais são aquelas que podem ser medidas, e não dependem de outras grandezas, como a o comprimento, a massa, o tempo... A massa por exemplo, ela é medida diretamente de uma balança por exemplo, é uma grandeza fundamental de unidade .
Outro tipo de grandeza são as grandezas derivadas, essas são obtidas usando as grandezas fundamentais, e não podem ser medidas diretamente, por exemplo a área, densidade, velocidade... A velocidade por exemplo ela surge da divisão entre duas grandeza fundamentais, o comprimento divido pelo tempo.
Passo 2
A energia cinética é calculada assim:
E tem sua unidade de medida em , ou seja
As unidades de medida estão diretamente relacionadas às grandezas. Nesse caso a energia cinética depende da massa, do comprimento e do tempo.
Passo 3
Agora vamos ver a energia potencial. Bom existe mais de um tipo de energia potencial, a energia potencial gravitacional por exemplo, é tida por
E escrevendo essa equação apenas usando as unidades de medidas
E isso vai dar o mesmo resultado que tivemos para a energia cinética. A energia potencial depende da massa, comprimento e tempo.
Bom, todas as energias potenciais vão depender das mesmas grandezas fundamentais. Nós podemos dizer isso por que a energia tem sempre a mesma unidade de medida: .
Resposta
Dependem da massa, comprimento e o tempo.