W da Força Peso e Energia Potencial Gravitacional

não se esqueça que quando você joga algo para cima, você exerce uma força sobre esse algo.


Suponha que você jogou uma pedra para cima: a força que sua mão faz na pedra atua somente no momento de contato, esse força não realiza trabalho a partir do momento em que perde contado com sua mão, mas realiza trabalho quando você faz o movimento com o braço para lançar a pedra. Então, essa energia vem da energia química que você consome quando come alguma coisa, seu organismo transfere para pedra, a pedra recebe essa energia e entrega para o campo, pouco a pouco, no ponto mais alto toda energia fica armazenada no campo (que energia? A que VOCÊ forneceu para pedra ao lançar ela).

Fd-mgh=0   h=Fd/mgh, ou ainda, podemos considerar o fenômeno a partir do ponto em que ela sai da sua mão, você já entregou energia a ela, ela sai da sua mão com velocidade v: -mgh=-mv²/2   h=v²/2gh.


A outra pergunta: o que faz a energia potencial ser maior la em cima?

Para acabar com a ambiguidade considere o seguinte exemplo:



você provou, no curso de mecânica que v1²=v0²+2g(z0-z1)

multiplicando tudo por m/2 aqui:   m/2v1²=m/2v0²+m/2(2gz0-2gz1)    

fica assim:[latex]\frac{mv_1^2}{2}+mgz_1=\frac{mv_2^2}{2}+mgz_2[/latex]

note que, quando  lançamos uma pedra no campo gravitacional, o termo mgz+mv²/2 se conserva, é tradição chamar mgz de potencial, e mv²/2 de cinética.


Portando no campo gravitacional, no referencial inercial [latex]E=\sum (\frac{1}{2}mv^2+mgz)[/latex]  se conserva.

O que acontece se mudarmos de referencial, passando para outro, também inercial?

O que eu to querendo dizer com isso é que, em vez de considerar z=0 o chão, vamos considerar z=0 o ponto mais alto da trajetória da pedra e ver o que acontece:




Passando do referencial 1 para o referencial dois as equações ficam assim:

ref 1: [latex]\frac{mv^2}{2}=mgh[/latex]    utilizando o fator que se conserva como visto acima:

ref 2: [latex]\frac{mv^2}{2}-mgh=0[/latex]

viu que a energia potencial não depende de um ponto específico?

Quando encontramos o termo conservativo E ali em cima, usamos 2 pontos arbitrários e tomamos z=0 arbitrariamente.

Então, a energia potencial deve se conservar para TODO referencial inercial, ela independe do referencial, você pode escolher qualquer ponto arbitrário para chamar de origem, o movimento de um corpo em relação a essa origem deve respeitar a conservação, não existe uma origem privilegiada.

Existe uma tendência que parece ser universal, que tudo procura a mínima energia potencial, um elétron, uma molécula, existem diversas leis baseadas nisso.


Quando você adota z=0 arbitrariamente como o referencial para o campo gravitacional, qualquer coisa acima dessa linha tem energia potencial maior que em z=0, portanto qualquer corpo (com massa é claro), que esteja na presença exclusiva desse campo, tende a voltar para z=0.  


valores negativos de z possuem potencial menor, então, se for possível descer mais, o corpo tende a ir ainda mais para baixo, a menor energia potencial possível seria no núcleo do planeta. Se não existisse superfície terrestre, os corpos cairiam em direção ao núcleo, ao chegar no núcleo, por possuirem velocidade, começariam a subir em direção ao hemisfério oposto, com a velocidade diminuindo sempre, até voltar a mesma altura que foi solta inicialmente, e esse movimento se repete com um período bem definido, trata-se de um MHS.


A energia potencial de um mhs é característica, próximo de uma parábola com concavidade voltado para baixo, logo possui mínimo no centro da Terra, mas como não é possível cair até o núcleo, os corpos seguem um pequeno trecho da curva de potencial até serem interrompidos.

Luís Miguel, o cantor escreveu:Caramba, genial! Agora entendi. Brigadão pela aula, monstro sagrado!

De nada amigo, que bom que ajudou.