UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 19 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: fazer o balanço de energia de uma descida com velocidade constante.

Passo 1 — a altura descida:

$$h = 10 \cdot \sin 30^{\circ} = 5\ \text{m}$$

$$\Delta E_p = m g h = 1000 \cdot 10 \cdot 5$$

$$\Delta E_p = 50\ \text{kJ}$$

(01) Falsa. A velocidade é constante (1 m/s): a energia cinética não muda.

(02) Verdadeira. Pelo teorema da energia cinética, $W_{res} = \Delta E_c = 0$. (Ou: velocidade constante, resultante nula.)

(04) Verdadeira. Os 50 kJ de energia potencial perdidos não viraram energia cinética: foram dissipados pelo atrito (principalmente em energia térmica nos freios e pneus).

(08) Verdadeira. A normal não trabalha (é perpendicular ao deslocamento). Então:

$$W_P + W_{at} = 0$$

$$W_{at} = -W_P = -50\ \text{kJ}$$

(16) Falsa. Sistema conservativo é aquele em que a energia mecânica se conserva. Aqui a cinética é constante, mas a potencial diminui: a energia mecânica cai 50 kJ. Há força dissipativa.

⚠️ A armadilha: a (16). Energia cinética constante não quer dizer energia mecânica constante; quem desce com velocidade constante está perdendo energia potencial para o atrito.

A ideia em uma frase: velocidade constante: resultante nula, trabalho resultante nulo, e toda a energia potencial perdida vai para o atrito.

Resposta: soma 14 (02 + 04 + 08).