Uma força F → paralela ao eixo O X é aplicada a um trenó de massa m = 10   k g que se desloca sobre uma superfície lisa (sem atrito). A força tem direção e sentido de O X e seu componente F x varia com a coordenada x do modo indicado no gráfico.

A opção CORRETA é

  1. A variação de energia cinética Δ K é nula entre x = 0   m e x = 12   m
  2. O trabalho da força é positivo entre x = 0   m e x = 4   m e negativo entre x = 8   m e x = 12   m
  3. A variação de energia cinética Δ K é igual a 60   J , entre x = 0 m e x = 12   m
  4. A variação de energia potencial Δ U é igual a 60   J , entre x = 0   m   e x = 12   m
  5. A variação de energia mecânica Δ E é igual a 60   J , entre x = 0 m e x = 12 m

Passo 1

Se liga! Vamos verificar as alternativas dadas.

Na alternativa (a), ele diz que a variação da energia cinética entre o intervalo x = 0 m e x = 12   m é nula. Para saber se é verdade, precisamos lembrar o teorema Trabalho-Energia Cinética. Onde temos que

W = Δ K

Para saber o trabalho através do gráfico só precisamos calcular a área sob a curva. Repara que é um triângulo de base 12 e altura 10.

W = 12 × 10 2 = 60   J

Portanto

Δ K = 60   J .

A alternativa (a) está errada.

Passo 2

A alternativa (b) está errada, pois como toda a curva está acima da parte positiva do eixo x , temos que o deslocamento e a força são positivos, logo todo o trabalho é positivo.

Passo 3

Já calculamos a variação da energia cinética na alternativa (a). Lembra que encontramos que

Δ K = 60   J

Portanto a alternativa (c) é a correta.

Resposta

( c )

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