Questão 1151839

• Banca: FUMARC
• Órgão: CBM-MG
• Ano: 2013
• Provas: FUMARC - 2013 - CBM-MG - Soldado do Corpo de Bombeiro - Combatente
• Disciplina: Física
• Assuntos: Dinâmica; Trabalho e Energia

Do alto de um edifício, uma pedra é abandonada. Sua energia potencial gravitacional nesse instante era de 400 J.
A resistência do ar não é desprezível durante a queda.
São feitas quatro afirmações sobre o movimento da pedra, do instante em que foi abandonada até o instante imediatamente anterior a ela tocar o solo.

A afirmação CORRETA é:

• A. A força peso realizou um trabalho de 400 J.
• B. A pedra caiu em movimento retilíneo uniforme.
• C. O trabalho da força resultante sobre a pedra foi de 400 J.
• D. A força de resistência do ar realizou um trabalho de 400 J.

Gabarito: A

Comentários

• Numericamente o trabalho da força peso possui o mesmo valor da energia potencial gravitacional.
  Assim,
  T_P = m g h
  E_PG = m g h
  Como ao ser abandonada a energia potencial gravitacional da pedra era de 400J, durante o movimento a foça peso realizou um trabalho de 400J.
  
  Resposta A)
  
  
  

• para ajudar, a resposta correta é letra A, trabalho da força peso = 400j (essa eu entendi pelo fato de Ter resistência do ar, que alteraria o trabalho da força resultado - menos q 400j - além do trabalho da resistência também será menor q 400j)

• A fórmula da energia potencial gravitacional é Epg= massa x gravidade x altura,

  trabalho é T= força x deslocamento

  força peso é massa x gravidade

  nesse caso o deslocamento é igual a altura,

  logo o trabalho da força peso será: T= massa x gravidade x altura

  dessa forma o trabalho é igual à energia potencial, resposta A

• Essa questão não possui resposta correta.

  A situação a ser analisada é uma queda com resistência do ar, nesse caso teríamos duas forças atuando no objeto. O peso, verticalmente para baixo e uma força de resistência contrária ao vetor velocidade.

  Observe que a conservação da energia mecânica só poderia acontecer se não houvesse no sistema uma força dissipativa, no caso a força da resistência do ar é dissipativa, o que garante que a energia imediatamente antes de tocar o solo deverá ser menor do que 400J.

  Sobre a pedra cair com movimento retilíneo uniforme, isso poderia acontecer sim após um tempo t de queda. Se a velocidade da pedra aumentar ao ponto de tornar possível igualarmos a força de resistência do ar com o peso, o movimento seria sim uniforme e retilíneo. A questão não nós da informações suficientes para descartarmos essa possibilidade.

  Uma outra forma de analisar a situação, seria simplemeste olharmos para a equação W = F.d.cos. Observe que existem duas forças no sistema, logo Fr=P-R, onde R é a resistência do ar. É fácil perceber que a força P não poderia realizar o trabalho relativo a energia total (400J) verificado inicialmente no sistema.