Física

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E aí? Está preparado para mais um semestre da faculdade? Então relaxa e vem comigo que aqui no RespondeAi, na matéria de Física, você encontra desde os assuntos básicos abordados no ensino médio, até tudo que você precisa saber sobre integrais e EDO's para resolver problemas de circuitos elétricos, fluidos, dinâmica de rotação e muito mais.

A Física é essencial para nós engenheiros, visto que ela consegue lidar com movimentos e descrever através da matemática diversas situações que podem ocorrer no nosso dia a dia. A palavra Física tem origem na palavra "physis" que na língua grega significa "Natureza". Então partiu aprender mais sobre a matéria que estuda a natureza das coisas.

Um bom exemplo que todos nós já conhecemos lá da época do colégio, são situações que envolvem a utilização de fórmulas dos tópicos de Movimento Retilíneo Uniforme, e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, também conhecidos como problemas de "MRU" e "MRUV":

Imagina que você precisasse saber quanto tempo demora para ir para a sua casa até o hospital de carro:

Utilizando apenas alguns dados básicos, sobre a distância entre o hospital e a sua casa e da velocidade média do carro no percurso, podemos descobrir o tempo que levaria para você completar esse percurso da sua casa ao hospital.

E é ai que está a magia da Física, você é capaz de descobrir respostas para pequenos problemas, utilizando apenas os dados que estão relacionados com aquele problema. Tudo isso graças a inúmeras fórmulas e relações que físicos como Galileu Galilei, Isaac Newton, Albert Einstein e muitos outros já descobriram para você.

Mas se os tópicos de Cinemática Retilínea e Leis de Newton não são o suficiente para você, não se preocupa. Como a física é a matéria que estuda a natureza das coisas, porque não nos aprofundamos mais um pouco e falamos sobre a natureza da eletricidade?

Nós abordamos todo esse assunto, e muitos outros no RespondeAi, confere os nossos principais assuntos, e não se esqueça de dar uma olhada na lista completa no final da página:

Nós também temos exercícios, resolvidos passo a passo para você no nosso site, com conteúdo em vídeo. Além de provas antigas de universidades, aulões e até resolução de exercícios de livros. Se você já conhecer sobre o famoso "Halliday" Volumes 1, 2, 3 e 4, no nosso site você encontra diversas edições diferentes totalmente resolvidas!

Dá uma olhada nesse pequeno exercício abaixo com resolução em texto e em vídeo, dos tópico de Forças Conservativas:

Exercício de Física

Afirma-se sobre forças conservativas:

  1. O trabalho realizado por forças conservativas sobre uma partícula ao deslocá-la de uma posição inicial a uma posição final é independente da trajetória seguida.
  2. Uma força é conservativa se o trabalho desta força ao longo de uma trajetória fechada qualquer é nulo.
  3. A energia potencial associada a uma força constante e diferente de zero também é uma constante.

Descubra a afirmativa incorreta e discuta o porquê.

Passo 1

Vamos analisar todas as alternativas uma a uma. Começando pela afirmativa 1.

Nessa afirmativa, podemos basicamente ler a definição de forças conservativas. A gravidade por exemplo é uma força conservativa. Isso significa que se dois objetos, um deles realizando um movimento de queda livre, e o segundo percorrendo a trajetória de um lançamento oblíquo, caso percorram uma mesma diferença de altitude, realizarão o mesmo trabalho, independente da trajetória:

$$h_1=h_2$$

Então, como a gravidade é uma força conservativa:

$$W_1=W_2$$

Portanto a afirmativa 1 é verdadeira.

Passo 2

A afirmativa 2 também é verdadeira. Imagine uma formiga tentando andar em uma esfera, se a formiga sempre andar em linha reta, em algum momento ela vai dar volta na esfera e retornar ao ponto em que ela começou.

Um objeto que está fazendo um ciclo tem o mesmo comportamento e por isso podemos considerar que o ponto inicial é também o ponto final. Nesse caso se tentássemos calcular o trabalho realizado pela força atuando nesse ciclo, que está relacionado com o deslocamento que essa força promoveu no objeto, encontraríamos que o trabalho seria nulo já que estamos buscando a diferença entre dois pontos que na verdade são o mesmo ponto.

Passo 3

Portanto já sabemos que nossa afirmativa 3 é incorreta, mas porquê? Bom para responder essa aqui a gente vai precisar entender a relação entre força e energia potencial, que é essa daqui:

$$F=-\frac{dU}{dt} $$

Dá uma olhada no minuto 2:25 do vídeo de resolução desse exercício para entender essa relação e aprender uma maneira super interessante de olhar para as forças conservativas:

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