Uma conta de massa m escorrega com atrito desprezível ao longo do arame mostrado na figura abaixo. Se a altura e a velocidade iniciais da conta são conhecidas, existem pelo menos dois métodos para encontrarmos o módulo da velocidade final da conta para uma dada altura final. São eles:

( i ) Resolver as leis de Newton para todas as forças do sistema;

( i i ) Aplicar a conservação da Energia Mecânica.

Podemos então afirmar que:

( a ) O grau de dificuldade é o mesmo para os dois métodos, já que é necessário o conhecimento das forças que atuam na conta em ambos os casos.

( b ) É mais fácil resolver o problema utilizando Conservação da Energia Mecânica porque o movimento da conta depende da força aplicada pelo arame.

( c ) Como a velocidade da conta na altura final não depende da força aplicada pelo arame, então é mais fácil usar as Leis de Newton.

( d ) É mais fácil resolver o problema utilizando as Leis de Newton porque basta conhecer a aceleração para encontrarmos a velocidade.

( e ) É mais fácil resolver o problema utilizando Conservação de Energia Mecânica porque o módulo da velocidade na altura final não depende da força aplicada pelo arame.

Passo 1

Analisando cada alternativa fica mais tranquilo da gente identificar qual é a certa e qual é a errada, além de sabermos justificar todas as alternativas. Sendo assim ...

  1. O grau de dificuldade entre as duas alternativas é totalmente diferente. Enquanto pelo método de conservação de energia é necessário saber apenas as alturas do início e do final, o outro método precisa saber como as forças vão variar de acordo com o tempo, pois as leis de Newton relaciona a força em cada momento com a aceleração da partícula:
  2. F → = m . a

    Já a conservação de energia, vai estudar apenas o estado inicial e final, já que não tem atrito.

    E m e c i = E m e c f

    E p o t i + K i = E p o t f + K f

    Então sabendo a altura inicial e final e a velocidade inicial, você consegue descobrir a velocidade final.

  3. É realmente mais fácil resolver por energia mecânica, porém não tem relação com a força aplicada pelo arame, e sim com as alturas do início e final do problema como terminamos de ver;
  4. As leis de Newton não são o melhor jeito, já que as forças variam com o tempo e não sabemos como calcula-las;
  5. O problema tá nesse “basta” ai. Descobrir a aceleração nesse problema é muito difícil, já que as forças que atuam no corpo mudam com o passar do tempo;
  6. Essa tá muito certa, é mais fácil por energia mecânica e não depende da força aplicada, apenas da altura inicial e final.

Resposta

Alternativa e

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