Estradas que sobem ao longo de montanhas são feitas com pistas de inclinação suave, com a estrada dando voltas ao longo da face da montanha, de tal forma que qualquer parte da rodovia tenha apenas uma pequena inclinação. Quando um carro sobe por esta estrada suave, a força-peso:
Escolha uma opção:
a. realiza menos trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
b. realiza o mesmo trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
c. realiza mais trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
d. não realiza trabalho.
a. realiza menos trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
b. realiza o mesmo trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
c. realiza mais trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.
d. não realiza trabalho.
Passo 1
O enunciado pergunta sobre o trabalho realizado pela força-peso quando um carro sobe uma montanha por um caminho sinuoso de inclinação suave, comparando com um caminho em linha reta até o mesmo ponto. O conteúdo é trabalho de força conservativa (força-peso) e a independência do trabalho em relação à trajetória, fazendo apenas depender da variação de altura.
Passo 2
A força-peso é dada por
. O trabalho que ela realiza ao mover-se de uma altura inicial
até uma altura final
é
Esse resultado mostra que o trabalho depende somente de
, não do caminho seguido.
Passo 3
Tanto na pista sinuosa quanto na pista em linha reta o carro sobe a mesma diferença de altura
. Logo, em ambos os casos
tem o mesmo valor.
Resposta
b. realiza o mesmo trabalho do que se o carro tivesse seguido por uma pista que fosse em linha reta até o topo.