UEPG 2021 — questão 23 de Física
Enunciado em texto
O trabalho realizado por uma força constante é dado pelo produto do módulo da intensidade da componente tangencial de pelo deslocamento efetuado pelo efeito dessa força. Sobre essa grandeza, assinale o que for correto.
(01) Se o ângulo entre a força e o deslocamento pertencer ao intervalo , o trabalho terá valor positivo e é dito trabalho motor.
(02) A unidade de trabalho no Sistema Internacional de Medidas (SI) é a mesma de energia.
(04) O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga elétrica entre dois pontos de uma superfície equipotencial depende da trajetória seguida pela carga entre esses pontos.
(08) O valor do trabalho realizado por uma força que produz um deslocamento é igual ao valor da área sob a curva do diagrama, intensidade da força versus deslocamento.
(Enunciado: Vestibular de Primavera 2021 UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre o trabalho de uma força.
(01) Verdadeira. Para força constante, . Com , o cosseno é positivo, e o trabalho também: a força “ajuda” o movimento, e o trabalho é chamado de motor. (Em 90° o trabalho é nulo; acima disso, é resistente.)
(02) Verdadeira. Trabalho é energia transferida, e as duas se medem em joule (J) no SI.
(04) Falsa. A força elétrica é conservativa: seu trabalho depende só dos potenciais inicial e final,
Numa superfície equipotencial, , então o trabalho é nulo, qualquer que seja o caminho. Não depende da trajetória.
(08) Verdadeira. No gráfico F × d (com F sendo a componente da força na direção do deslocamento), a área entre a curva e o eixo do deslocamento é numericamente igual ao trabalho. Para força constante, essa área é o retângulo ; para força variável, vale a mesma ideia.
⚠️ A armadilha: a (04). Força elétrica, como o peso, é conservativa: o trabalho só olha para o começo e o fim do caminho.
A ideia em uma frase: trabalho é F·d·cos θ, medido em joules, igual à área do gráfico F × d — e o da força elétrica só depende da diferença de potencial.
Resposta: soma 11 (01 + 02 + 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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