TESTE 2 Em três situações, as posições inicial e final, respectivamente, ao longo do eixo da Fig. são: (a) ; (b) ; © . 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:
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:
No caso da força elástica, substituindo :
O sinal do trabalho nos diz se o trabalho é positivo, negativo ou nulo.

Passo 4

Vamos analisar cada situação:
a) ,
Calculando
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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