UECE) Considere um pêndulo de relógio de parede feito com um fio flexível, inextensível, de massa desprezível e com comprimento de 24,8 cm. Esse fio prende uma massa puntiforme e oscila com uma frequência próxima a 1 Hz. Considerando que a força de resistência do ar seja proporcional à velocidade dessa massa, é correto afirma que
a) a força de atrito é máxima onde a energia potencial gravitacional é máxima.
b) a energia cinética é máxima onde a energia potencial é máxima.
c) a força de atrito é mínima onde a energia cinética é máxima.
d) a força de atrito é máxima onde a energia potencial gravitacional é mínima.
Soluções para a tarefa
d) a força de atrito é máxima onde a energia potencial gravitacional é mínima.
Em um pêndulo quando a energia potencial gravitacional for máxima, a energia cinética será mínima. E quando sua energia potencial gravitacional for mínima, sua energia cinética será máxima.
Nos extremos do movimento pendular a energia potencial gravitacional será máxima e essa energia vai se transformando em energia cinética durante o movimento pendular. No ponto mais baixo a energia potencial será a menor.
Como a questão nos informa que a força de resistência do ar é proporcional a velocidade -
Fr ∝ Velocidade
e sabemos que a energia cinética é dada por -
Ec = mV²/2
Podemos dizer que a velocidade e a força de resistência do ar serão máximas quando a energia cinética for máxima e a energia potencial gravitacional for mínima.