Questão 2 da prova do MNEF – SBF

31 de julho, 2014 às 10:07 | Postado em

Ola td bem?

Sou candidata ao mestrado profissional em física.A questão 2 eu realmente não entendi, conversei com vários outros professores de física que também não compreendem. Poderia dar uma olhada?

Agradeço antecipadamente

O Teorema Trabalho-Energia Cinética afirma que o trabalho da resultante das forças exercida sobre uma partícula é igual à variação da energia cinética da partícula. 

Como a força resultante fornece uma potência constante, o seu trabalho é diretamente proporcional ao tempo em que a resultante das forças é exercida. Ou seja, o trabalho da força resultante é quatro vezes maior entre t=0 s e t=4 s do que entre t=0 s e t=1 s. Portanto, como a energia cinética inicial da partícula é nula, a energia cinética final é quatro vezes maior em t=4 s do que em t=1 s. Dado que a energia cinética é proporcional ao QUADRADO da velocidade, a energia cinética quadruplica quando o valor da velocidade dobra. Desta forma a resposta correta é que a velocidade em t=4s vale o dobro da velocidade em t=1s, ou seja, 2 m/s. Resposta então é A.

Cabe um comentário importante: para que a potência fornecida por uma força se mantenha constante enquanto a velocidade do ponto de aplicação da força aumenta (velocidade da partícula), a força deve diminuir. Portanto este movimento NÃO é um movimento com aceleração constante, mas um movimento para o qual a aceleração DIMINUI enquanto a velocidade AUMENTA. Supor que o movimento da partícula é um movimento uniformente variado é um equívoco.

Quando a força é mantida constante, a potência fornecida aumenta conforme aumenta a velocidade. Caso semelhante acontece com a potência fornecida pelo torque e a velocidade angular. Vide:

O torque máximo sempre ocorre em uma frequência de rotação mais baixa do que a da potência máxima em um motor?

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