UECE 2022.2 — questão 39 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o que é verdade sobre o trabalho de uma força conservativa (como o peso, a força elástica ou a força elétrica).

Passo 1 — a definição. Uma força é conservativa quando o trabalho dela entre dois pontos depende só desses pontos, e não do caminho. Por isso dá para associar a ela uma energia potencial:

$$W_{X \to Y} = E_p(X) - E_p(Y)$$

Logo, a afirmação IV está certa e a II está errada.

Passo 2 — o caminho fechado. Se a partícula sai de X e volta para X, o ponto final é o inicial:

$$W_{X \to X} = E_p(X) - E_p(X) = 0$$

Logo, a I está certa e a III está errada.

Exemplo: suba uma caixa por uma escada e desça pelo elevador. O peso faz trabalho negativo na subida e positivo na descida, do mesmo tamanho, qualquer que seja o caminho. No total, zero.

⚠️ A armadilha: pensar no atrito, que é dissipativo: o trabalho dele depende do caminho e, numa ida e volta, não se anula. Quem mistura os dois tipos de força marca II e III, a alternativa B.

A ideia em uma frase: força conservativa: o trabalho só depende do ponto inicial e do final, e por isso é zero em qualquer caminho fechado.

Resposta: alternativa D (I e IV).