Um elevador sustentado por um único cabo desce um poço com velocidade constante. As únicas forças que atuam no elevador são a tensão no cabo e a força gravitacional. Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
A) O módulo do trabalho realizado pela força de tração é maior do que o realizado pela força gravitacional.
B) O módulo do trabalho realizado pela força gravitacional é maior do que o realizado pela força de tração.
C) O trabalho realizado pela força de tração é zero joules.
D) O trabalho realizado pela força gravitacional é zero joules.
E) O trabalho líquido realizado pelas duas forças é zero joules.
A) O módulo do trabalho realizado pela força de tração é maior do que o realizado pela força gravitacional.
B) O módulo do trabalho realizado pela força gravitacional é maior do que o realizado pela força de tração.
C) O trabalho realizado pela força de tração é zero joules.
D) O trabalho realizado pela força gravitacional é zero joules.
E) O trabalho líquido realizado pelas duas forças é zero joules.
Passo 1
O enunciado diz que um elevador desce com velocidade constante e as únicas forças são a tensão no cabo (para cima) e o peso (para baixo). O conteúdo aqui é trabalho de forças e o Teorema Trabalho–Energia em movimento retilíneo com aceleração nula.
Passo 2
Como a velocidade é constante, a aceleração é zero. Pelo princípio fundamental da Dinâmica,
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Passo 3
Seja o deslocamento do elevador
de módulo
e sentido para baixo.
O trabalho da força gravitacional é
O trabalho da força gravitacional é
O trabalho da força de tração é
Passo 4
Os módulos de
e de
são iguais (
), mas de sinais opostos. Portanto o trabalho líquido é
A única afirmação verdadeira é a alternativa E.
Resposta
(E)