[Enunciado comum às Questões 1 e 2]
Um bloco de massa pode deslizar em uma trilha sem atrito que forma um laço circular de raio . O bloco é liberado a partir do repouso do ponto a uma altura acima do ponto mais baixo do laço. Sejam o ponto indicado na figura e o ponto mais alto do laço. Defina como o trabalho da força gravitacional para um deslocamento partindo do ponto até o ponto . Considere a energia potencial gravitacional do bloco em relação a Terra e admita que ela é zero no ponto mais baixo do laço.
[Questão 2]
Admita que em vez de ser simplesmente liberado, o bloco é lançado para baixo com uma certa velocidade. Considerando , e a aceleração da gravidade dada por , então a energia potencial no ponto ́é:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
Passo 1
Essa informação de que o bloco em vez de ser liberado foi lançado com uma velocidade é apenas uma pegadinha, pois isso não influencia na energia potencial gravitacional .
A energia potencial gravitacional é influenciada apenas pela altura a partir de um referencial de energia potencial nula e pode ser calculada com:
Passo 2
Então, é simples assim, vamos substituir os valores de massa , e a altura será:
Como , temos:
Ficamos com a alternativa (e).
Resposta
Letra (e)