UFRGS 2011 — questão 6 de Física

Gabarito AEnergia — forças dissipativas e variação da energia mecânicaConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 6 de Física do UFRGS 2011

Enunciado em texto

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.

Um objeto desloca-se de um ponto A até um ponto B do espaço seguindo um determinado caminho. A energia mecânica do objeto nos pontos A e B assume, respectivamente, os valores EAE_A e EBE_B, sendo EB<EAE_B < E_A. Nesta situação, existem forças ........ atuando sobre o objeto, e a diferença de energia EB−EAE_B - E_A ........ do ........ entre os pontos A e B.

(A) dissipativas – depende – caminho

(B) dissipativas – depende – deslocamento

(C) dissipativas – independe – caminho

(D) conservativas – independe – caminho

(E) conservativas – depende – deslocamento

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2011, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).

Resolução comentada

O que a questão pede: que tipo de força faz a energia mecânica diminuir, e se essa perda depende do caminho seguido.

Passo 1 — primeira lacuna. Se só houvesse forças conservativas (peso, força elástica), a energia mecânica se conservaria: EB=EAE_B = E_A. Como EB<EAE_B < E_A, parte da energia mecânica virou outra coisa (calor, som, deformação). Isso é obra de forças dissipativas, como o atrito e a resistência do ar.

Passo 2 — segunda e terceira lacunas. A variação da energia mecânica é igual ao trabalho das forças dissipativas:

EB−EA=τdissipativasE_B - E_A = \tau_{\text{dissipativas}}

E o trabalho de uma força dissipativa depende do caminho: o atrito “come” energia ao longo de todo o percurso, e um caminho mais longo entre os mesmos pontos A e B dissipa mais. Então EB−EAE_B - E_A depende do caminho.

Por que não as outras: (B) e (E) falam em “deslocamento”, que é só o vetor de A até B, o mesmo para qualquer caminho; não é disso que a perda depende. (C) diz que independe do caminho, o que vale apenas para forças conservativas. (D) e (E) falam em forças conservativas, que não fariam a energia mecânica diminuir.

⚠️ A armadilha: a alternativa C, misturando as propriedades: “independe do caminho” é a marca das forças conservativas, não das dissipativas.

A ideia em uma frase: energia mecânica que diminui denuncia forças dissipativas, e o trabalho delas (a energia perdida) depende do caminho percorrido.

Resposta: alternativa A (dissipativas – depende – caminho).

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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