Uma partícula se move sobre uma calha horizontal lisa. A calha horizontal transforma-se, suavemente, a partir do ponto , em uma calha semicircular de raio , tal como indicado na figura. A partícula deixa a calha semicircular no ponto , que se encontra exatamente acima do ponto , com velocidade horizontal.
Sobre o trabalho realizado pela força peso que atua na partícula no trajeto entre os pontos e é correto afirmar que:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
Passo 1
O trabalho da força peso depende apenas da diferença de altura entre os dois pontos:
E quando que o trabalho é positivo () ou negativo ()?
Quando o corpo está descendo, a força peso está no mesmo sentido do deslocamento e por isso o trabalho é positivo.
Em contrapartida, quando o corpo está subindo, a força peso está contrária ao deslocamento e por isso seu trabalho é negativo.
Passo 2
No deslocamento do ponto ao ponto , o corpo está subindo. Logo o trabalho é negativo:
Além disso, a altura que ele sobe é igual a duas vezes o raio da calha circular:
Ficamos com a alternativa (b).
Resposta
Letra (b)