Energia Potencial e Conservação de Energia
Afirma-se sobre forças conservativas:
I) O trabalho realizado por forças conservativas sobre uma partícula ao deslocá-la de uma posição inicial a uma posição final é independente da trajetória seguida.
II) Uma força é conservativa se o trabalho desta força ao longo de uma trajetória fechada qualquer é nulo.
III) A energia potencial associada a uma força constante e diferente de zero também é uma constante.
São corretas as afirmativas
(a) I), II) e III);
(b) I) e III);
(c) II) e III);
(d) I) e II) ;
(e) Nenhuma das afirmativas está correta.
Passo 1
Afirmativa I):
Essa é uma das definições mais usadas de força conservativa, inclusive acabei de ver que essa é a definição na Wikipédia haha. Saca:
A afirmativa está correta! ;)
Passo 2
Afirmativa II):
Uma trajetória fechada significa que o ponto de chegada é o mesmo que o ponto de saída. E como vimos na afirmativa I), o trabalho de uma força conservativa não depende da trajetória.
Então se uma força conservativa atua ao longo de uma trajetória fechada, o trabalho que ela realiza é o mesmo que o trabalho que ela faria se não houvesse nenhum deslocamento. E sem deslocamento não há trabalho, então a afirmativa está correta!
Passo 3
Afirmativa III):
A relação entre força e energia potencial é dada por:
é a derivada da energia potencial em relação ao tempo, com o sinal trocado.
Aqui ele disse que a força é constante e diferente de zero. Então não pode ser uma constante, porque se fosse, sua derivada daria zero, e consequentemente, também.
Talvez você ainda não tenha visto muito bem derivadas em cálculo, mas a derivada de uma constante sempre dá zero, então e não podem ser os dois constantes, com .
Portanto, a alternativa está errada.
Resposta
Alternativa (d)