Um Bloco pode deslizar até o chão por 3 rampas construídas conforme a figura acima , Desprezando se as forças de atrito , Faz - se as seguintes afirmativas em relação ao movimento do bloco no deslocamento até o chão :
1 - O trabalho realizado pela força e maior na rampa 1 ..
2- O trabalho realizado pela força peso e igual nas três rampas ...
3 - O trabalho realizado pela força peso e menor na rampa 1 ...
4- A variação da energia cinética do bloco e igual em todas as rampas ...
5- A variação da energia cinética do bloco e maior na rampa 1 .
JULGUE CADA UMA DAS AFIRMAÇÕES , JUSTIFICANDO SE ELAS ESTÃO CORRETAS OU NÃO !
Soluções para a tarefa
Resposta:
1-F, 2-V, 3-F, 4-V e 5-F
Explicação:
Bom valos lá, a única força atuando sobre os blocos é a força peso, o trabalho gerado por uma força é determinado pela seguinte fórmula:
T = F*L*cos(x)
Onde F é a força sobre o corpo, L é a distância percorrida pelo corpo e x é o ângulo entre a força e o movimento (esse ângulo x é o ângulo entre a rampa e a estrutura horizontal onde a rampa se encontra no inicio. Nesse caso nossa força será a força peso P.
Usando um pouco de trigonometria podemos determinar que L = H/cos(x), onde H é a altura onde o bloco se encontra no começo, substituindo na equação do trabalho teremos que:
T = P*H
Como P=m*g, P é constante para todos os casos assim como H, dessa forma o trabalho é constante em todos os casos.
Dessa forma 1, 3 são afirmativas falsas e 2 é verdadeira.
Antes de descer a rampa, a energia do bloco é mgh (energia potencial), para todos os casos, e a energia cinética será 0. Como a energia é conservada, quando o bloco chegar no chão sua energia potencial gravitacional será 0 e a energia cinética será mgh para todos os casos logo a variação da energia cinética é a mesma para as três situações.
Logo 4 é verdade e 5 é falso.
Esse resultado é esperado já que a força gravitacional é conservativa, ou seja, o trabalho total da força só depende do ponto inicial e do final e como esses pontos são iguais para todos os casos é natural que o trabalho seja constante nas 3 situações.