Dois pôneis de massa igual estão inicialmente em pontos diametralmente opostos na borda de uma grande plataforma que gira livremente sobre um eixo vertical, sem atrito, que passa por seu centro. Os pôneis começam a andar simultaneamente um em direção ao outro pela plataforma. Considere o sistema pôneis-plataforma neste processo e responda sim ou não às seguintes perguntas. (ii) A energia mecânica do sistema é conservada?

Passo 1

Vamos resumir o que está acontecendo: Temos dois pôneis com a mesma massa posicionados em pontos opostos na borda de uma plataforma que gira livremente sem atrito. Eles começam a caminhar um em direção ao outro. O assunto aqui é a conservação da energia mecânica. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de energia cinética, trabalho e como forças internas podem afetar a energia do sistema.

Passo 2

Primeiro, sabemos que a energia mecânica de um sistema é a soma da energia cinética ( ) e da energia potencial ( ). Como a plataforma está girando, também consideramos a energia cinética de rotação ( ).

Passo 3

Quando os pôneis começam a andar em direção um ao outro, eles estão aplicando forças internas no sistema pôneis-plataforma. Essas forças fazem com que eles se movam, alterando a distribuição de massa e a velocidade da rotação da plataforma.

Passo 4

As forças que os pôneis aplicam podem realizar trabalho sobre o sistema. Mesmo que não haja atrito, o trabalho realizado por essas forças internas pode mudar a energia mecânica total do sistema.

Passo 5

Como os pôneis estão caminhando, eles estão usando energia de suas reservas (como energia muscular) para se mover. Essa energia está sendo transferida para o sistema pôneis-plataforma, aumentando sua energia mecânica.

Passo 6

Portanto, a energia mecânica total do sistema não permanece constante. Há uma adição de energia externa (energia dos pôneis) ao sistema, o que significa que a energia mecânica não é conservada nesse processo.

Resposta

Não.

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