Question

Quanto ao conceito de trabalho, assinale a opção falsa:
a) se o trabalho resultante realizado sobre uma partícula é não nulo, então sua velocidade deve mudar.
b) se o trabalho resultante realizado sobre uma partícula é não nulo, então a orientação do seu movimento não pode mudar
c) As forças atuantes sobre uma partícula não realizam trabalho sobre ela, se ela permanece em repouso.
d) Uma força que é sempre perpendicular a velocidade da partícula nunca realiza trabalho sobre a partícula.

Answer 1

Utilizando definição de trabalho, temos que a alternativa falsa é a letra b).

Explicação:

Vamos primeiramente explicitar o conceito matematico de Trabalho dando os vetores força F e deslocamento S:

$T = \vec{F} \cdot \vec{S}$

Ou seja, o trabalho é o produto interno da força com o deslocamento. De forma escalar também é representado por:

$T = F.S.cos(\theta)$

Onde θ é o angulo entre os vetores F e S.

O que isto significa é que o trabalho é proveniente somente dos componentes da força que compartilham orientação com os componentes do deslocamento.

Agora vamos analisar as alternativas:

a) se o trabalho resultante realizado sobre uma partícula é não nulo, então sua velocidade deve mudar.

Verdadeiro, pois se seu trabalho é não nulo, então existe uma força resultante atuando e toda força é massa vezes aceleração, que por sua vez é o fator que altera velocidade.

b) se o trabalho resultante realizado sobre uma partícula é não nulo, então a orientação do seu movimento não pode mudar.

Falso, a orientação do deslocamento pode mudar constantemente que o produto interno dos vetores garante que somente os componentes paralelos a força contribuirão para o calculo.

c) As forças atuantes sobre uma partícula não realizam trabalho sobre ela, se ela permanece em repouso.

Verdadeiro, trabalho é não só dependente da força mas como também deslocamente, se este for 0, então o trabalho é 0.

d) Uma força que é sempre perpendicular a velocidade da partícula nunca realiza trabalho sobre a partícula.

Verdadeiro, a velocidade de uma particula indica a direção do deslocamente, pois velocidade é deslocamento dividido por tempo, assim se estes forem perpediculares, o angulo entre estes vetores será 90º e o cosseno de 90º é 0, o que resulta em trabalho igual a 0 pela ultima equação escrita.