UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 1 de Física

Enunciado em texto
Em um experimento, um pêndulo que é constituído por um corpo de massa e por um fio inextensível de comprimento é levado a movimentar-se quando sua massa é abandonada de uma altura medida em relação à posição de equilíbrio desse pêndulo. Despreze a resistência do ar, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(01) A energia mecânica total do sistema se conserva durante o movimento pendular.
(02) O período de oscilação do pêndulo é de .
(04) A variação da energia potencial gravitacional entre a posição inicial do movimento e a posição de equilíbrio do pêndulo é de .
(08) A energia cinética da massa , na posição de equilíbrio, é máxima e vale .
(16) O trabalho realizado pela força peso para levar o corpo de massa da posição inicial do movimento até a posição de equilíbrio do pêndulo é de .
(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão), 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: julgar afirmações sobre a energia e o período do pêndulo.
(01) Verdadeira. Sem resistência do ar, só o peso realiza trabalho (a tração é sempre perpendicular à velocidade): a energia mecânica se conserva.
(02) Falsa. O período (para pequenas oscilações) não depende da massa:
(04) Verdadeira. O corpo desce :
(08) Falsa. A energia cinética é máxima no ponto mais baixo, sim, mas toda a energia potencial perdida vira cinética:
sem o fator 1/2.
(16) Verdadeira. (positivo: o peso “ajuda” a descida).
⚠️ A armadilha: na (08), escrever o 1/2 da fórmula no lugar errado: a energia cinética no ponto baixo é inteira.
A ideia em uma frase: no pêndulo sem atrito, a energia potencial perdida, MgH, vira toda cinética; e o período não depende da massa.
Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).
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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