TESTE 2 Em três situações, as posições inicial e final, respectivamente, ao longo do eixo x da Fig. 7-11 são: (a) -3 cm, 2 cm; (b) 2 cm, 3 cm; © -2 cm, 2 cm. Em cada situação, o trabalho realizado sobre o bloco pela força elástica é positivo, negativo ou nulo?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre o trabalho realizado pela força elástica em três situações diferentes. O conteúdo aqui é sobre trabalho e força elástica, então vamos precisar entender como calcular o trabalho quando uma força está envolvida, especialmente a força elástica, que geralmente está relacionada a molas ou objetos que podem ser comprimidos ou esticados.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é força elástica. A força elástica segue a Lei de Hooke, que diz que ela é proporcional à deformação de um objeto, como uma mola. A fórmula é:
F = -k cdot x
Aqui, é a força elástica, é a constante elástica da mola, e é a posição em relação ao ponto de equilíbrio. O sinal negativo indica que a força elástica sempre tenta trazer o objeto de volta para o equilíbrio.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre trabalho físico. O trabalho feito por uma força é dado pela integral da força em relação ao deslocamento:
W = integralxi^xf F(x) , dx
No caso da força elástica, substituindo W = integralxi^xf (-k cdot x) , dx = -12k(xf^2 - xi^2) :
O sinal do trabalho nos diz se o trabalho é positivo, negativo ou nulo.

Passo 4

Vamos analisar cada situação:
a) W = -12k(-5) = 52k , W = -12k(5) = -52k
Calculando W = -12k(0) = 0
Então,
Como é positivo, o trabalho é positivo.
b) ,
Calculando
Então,
O trabalho é negativo.
c) ,
Calculando
Então,
O trabalho é nulo.

Resposta

(a) Positivo; (b) Negativo; © Nulo.

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