Exercícios Resolvidos de Trabalho Realizado Pela Força Gravitacional

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Enunciado

Um pêndulo, enquanto oscila, é atuado por três forças: gravidade, tração e atrito com o ar. O trabalho feito por estas forças (nesta ordem) é:

(A) positivo; nulo; negativo.

(B) negativo/positivo; nulo; negativo.

(C) positivo; nulo; negativo.

(D) negativo/positivo; positivo; nulo.

(E) positivo/negativo; positivo; negativo

Passo 1

Basicamente, o esquema dessas forças atuando num pêndulo é demonstrado na figura abaixo:

Vamos começar analisando o trabalho da força de gravidade que é a força peso.

Quando a bola ta subindo (posição esquerda da figura), o trabalho é negativo, pois ela faz uma força no sentido contrário ao deslocamento.

Quando a bola ta descendo (posição direita da figura), o trabalho é positivo, pois ela faz uma força no mesmo sentido do deslocamento.

Percebemos, então que o trabalho da força peso é negativo/ positivo.

Passo 2

Vamos analisar agora o trabalho da tração.

A gente sabe que o trabalho é dado por:

W = F . d . c o s θ

Sendo θ , o ângulo entre a força e o deslocamento.

Se analisarmos bem o sentido da força de tração, veremos que ela SEMPRE faz um ângulo de 90° com o deslocamento. Assim, ela sempre será nula.

Passo 3

Vamos analisar o trabalho da resistência do ar.

Se analisarmos bem a figura, veremos que a força de resistência do ar está SEMPRE no sentido contrário de deslocamento do pêndulo, realizando, portanto, um trabalho negativo.

Resposta

(B) negativo/positivo; nulo; negativo.

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