UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 2 de Física

Gabarito 15Energia — elevador subindo com velocidade constante: trabalho do peso, potência e energia mecânicaVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 2 de Física do UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um elevador de massa m quilogramas desloca-se verticalmente para cima com velocidade constante, e durante t segundos ele sobe y metros. Considerando a situação descrita, assinale o que for correto.

(01) O trabalho realizado pela força peso é negativo.

(02) A potência do elevador é mgyt\dfrac{mgy}{t}.

(04) Durante t segundos a variação da energia potencial gravitacional é de mgy.

(08) A somatória das forças que atuam sobre o elevador é nula.

(16) A energia mecânica do elevador não varia durante o deslocamento.

(Enunciado: Vestibular UEM 2012 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: analisar trabalho, potência e energia de um elevador que sobe y metros em t segundos, com velocidade constante.

(01) Verdadeira. O peso aponta para baixo e o deslocamento é para cima: WP=−mgyW_P = -mgy.

(02) Verdadeira. Com velocidade constante, a força de tração do cabo (feita pelo motor) vale mg. O trabalho dela em t segundos é mgymgy:

P=mgytP = \frac{mgy}{t}

(04) Verdadeira. Subindo y, a energia potencial aumenta ΔEp=mgy\Delta E_p = mgy.

(08) Verdadeira. Velocidade constante (em módulo e direção) significa aceleração nula: pela primeira lei, a resultante é nula.

(16) Falsa. A energia cinética fica constante, mas a potencial aumenta mgymgy: a energia mecânica aumenta. Quem fornece essa energia é o motor, pela tração do cabo.

⚠️ A armadilha: a (16). Resultante nula não significa energia mecânica constante: há uma força não conservativa (a tração) fazendo trabalho positivo.

A ideia em uma frase: subindo com velocidade constante, o motor faz trabalho mgy, que vira inteiramente energia potencial.

Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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