9º EF
E.M.
FÍSICA
Aluno (a): _____________________________________________________________ nº: _____
Professor: Fernanda
Tonetto Surmas
Data:
Turma: ______
Energia mecânica
Uma das formas de energia, que chamamos de energia mecânica, que pode ser das
seguintes formas: energia cinética, potencial gravitacional ou ainda, potencial elástica.
Cada uma delas depende das condições à que o corpo está sujeito.
A energia cinética relaciona-se com os corpos em movimento. Para calcularmos a
energia cinética devemos conhecer a massa do corpo (em kg) e a velocidade do mesmo
em (m/s).
A unidade de medida da energia, no sistema internacional de unidades é Joule (J).
A equação que nos permite calcular a ENERGIA CINÉTICA é:
Ec = m v2/2
A energia potencial gravitacional relaciona-se com a posição de um corpo, com
relação a um referencial. Se o referencial é a Terra, fazemos h = 0 a altura
correspondente ao solo. Se o referencial for modificado, a equação da energia potencial
gravitacional também será. O cálculo da ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL
requer o valor da aceleração da gravidade (g) local uma vez que, essa energia deve-se à
atração de massas e pode variar de acordo do a localização do corpo.
Usamos a equação:
Ep = m.g.h
Para determinarmos o valor da energia potencial em Joules, a massa deverá estar em
quilogramas (kg) , a altura “h” em metros (m) e a aceleração da gravidade “g” em m/s2.
Finalmente a energia potencial elástica deve-se à deformação de um sistema, como por
exemplo a energia armazenada quando esticamos um estilingue.
Vale ainda lembrar que não existe criação e nem destruição de energia no universo,
existe apenas a transformação desta.
Exemplos:
1. Determine qual é o valor da energia cinética associada a um móvel de massa
1500kg e velocidade de 20m/s.
Resolução:
Ec = m v2/2
E c = 1500 x 202/2
Ec = 1500 x 400/2
1
Ec = 300.000 J
Que podemos escrever como:
Ec = 3 . 10 5 J
2. Qual é o valor da energia potencial gravitacional associada a uma pedra de
massa igual a 20 kg quando esta se encontra no topo de um morro de 140 m de
altura em relação ao solo?
Resolução:
Ep = m.g.h
Ep = 20.10.140
Ep = 28 000 J
3. Uma pedra de massa igual a 5 kg estava a uma altura de 50m do solo e cai. O
valor da energia potencial gravitacional desta pedra na metade da queda é:
a) 2500 J
Resolução:
b) 1250 J
Ep = m.g.h, mas na metade: Ep =
c) 5000 J
d) 1000 J
e) zero
m.g .h
2
5.10.50
2
Ep = 1250 J
Alternativa: b
Ep =
Exercícios:
Em todos os problemas considere g = 10 m/s2
1. Determine a energia potencial gravitacional de um homem, de massa 80kg
quando este se encontra:
a) no telhado de uma residência de 2,5 m de altura;
b) no alto de um edifício de 80 m;
c) em cima de um morro de 2200 m.
2
2. Um vaso de 2,0 kg está pendurado a 1,2 m de altura de uma mesa de altura
0,40m de altura. Determine a energia potencial gravitacional do vaso em
relação:
a) à mesa;
b) ao solo.
3. Duas lagartixas idênticas estão no teto de uma sala. As duas possuem a mesma
energia potencial? Explique.
4. Um automóvel de massa 800 kg tem velocidade de 18 km/h e acelera até
alcançar 90 km/h. Calcule:
a) a energia cinética inicial do automóvel;
b) a energia cinética final deste automóvel;
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