UFF, Física 1, Prova 1, 2016.1
Um pêndulo, enquanto oscila, é atuado por três forças: gravidade, tração e atrito com o ar. O trabalho feito por estas forças (nesta ordem) é:
(A) positivo; nulo; negativo.
(B) negativo/positivo; nulo; negativo.
(C) positivo; nulo; negativo.
(D) negativo/positivo; positivo; nulo.
(E) positivo/negativo; positivo; negativo
Passo 1
Basicamente, o esquema dessas forças atuando num pêndulo é demonstrado na figura abaixo:
Vamos começar analisando o trabalho da força de gravidade que é a força peso.
Quando a bola ta subindo (posição esquerda da figura), o trabalho é negativo, pois ela faz uma força no sentido contrário ao deslocamento.
Quando a bola ta descendo (posição direita da figura), o trabalho é positivo, pois ela faz uma força no mesmo sentido do deslocamento.
Percebemos, então que o trabalho da força peso é negativo/ positivo.
Passo 2
Vamos analisar agora o trabalho da tração.
A gente sabe que o trabalho é dado por:
Sendo , o ângulo entre a força e o deslocamento.
Se analisarmos bem o sentido da força de tração, veremos que ela SEMPRE faz um ângulo de 90° com o deslocamento. Assim, ela sempre será nula.
Passo 3
Vamos analisar o trabalho da resistência do ar.
Se analisarmos bem a figura, veremos que a força de resistência do ar está SEMPRE no sentido contrário de deslocamento do pêndulo, realizando, portanto, um trabalho negativo.
Resposta
(B) negativo/positivo; nulo; negativo.