Q31

Para elevar um bloco de massa m de uma altura h em relação ao solo, um operário poderá realizar esse serviço de três maneiras diferentes, conforme ilustrado abaixo:

I – a partir do solo, fazer o bloco subir verticalmente por meio de uma roldana fixa.
II – por meio de um plano com inclinação de 60o em relação à horizontal, mover o bloco sobre sua superfície.
III – a partir do solo, fazer o bloco subir verticalmente por meio de um mecanismo com roldana móvel.

Considere em todas as situações que os fios são ideais, os atritos desprezíveis e que o bloco subirá em movimento uniforme. Sendo W1, W2 e W3 o trabalho realizado pelo operário, e F1, F2 e F3, o módulo da força exercida sobre a corda, respectivamente, nas situações ilustradas em I, II e III, a relação correta entre essas grandezas é

(A) W1 > W2 > W3 e F1 > F2 > F3
(B) W1 = W2 > W3 e F1 = F2 > F3
(C) W1 = W2 = W3 e F1 = F2 = F3
(D) W1 = W2 = W3 e F1 > F2 > F3
(E) W1 < W2 < W3 e F1 < F2 < F3

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  • Guest

    Se voce olhar no Sistema na verdade .. a energia que entrou deve ser igual a variacao de energia interna .. ou seja .. o trabalho é igual a variação da energia potencial .. e a energia potencial so depende de h ..

  • MMartins

    A altura que a carga tem que ser levantada é a mesma nos três casos, e o único trabalho realizado é pela força peso. Portanto, P=mgh, logo o trabalho é o mesmo para os 3 casos. Agora a força
    realizada pelo operador é diferente nos três casos, como a seguir:
    Para I, T=P em II T=Pcosφ em: III T/2 = P. Logo a alternativa correta será a ALTERNATIVA D.

  • ldv

     Normalmente nosso raciocinio imediato é: se as forças são diferentes e as distâncias são iguais (h), os trabalhos são diferentes. Mas para o operario, que esta fazendo a força cujo trabalho é pedido, os h’s são diferentes (quantidade de corda diferente, como o dcm falou).

  • ldv

     Normalmente nosso raciocinio imediato é: se as forças são diferentes e as distâncias são iguais (h), os trabalhos são diferentes. Mas para o operario, que esta fazendo a força cujo trabalho é pedido, os h’s são diferentes (quantidade de corda diferente, como o dcm falou).

  • dcm

    Dá para entender o que acontece comparando os casos 1 e 2. 
    No caso 1 se o operário quiser suspender o peso por 10 metros o trabalho realizado será W = m.g.10

    No caso 2 se o operário quiser suspender o peso por 10 metros ele terá que puxar 20 metros de corda, já que a polia é dividida. Então W = m.g/2 x 20 = m.g.10. 
    A questão é que mesmo exercendo uma força diferente a quantidade de corda que o operário puxa para elevar o peso é diferente, o que compensa a diferença entre as forças exercidas. Nesse caso, W1=W2=W3. 

  • dcm

    Dá para entender o que acontece comparando os casos 1 e 2. 
    No caso 1 se o operário quiser suspender o peso por 10 metros o trabalho realizado será W = m.g.10

    No caso 2 se o operário quiser suspender o peso por 10 metros ele terá que puxar 20 metros de corda, já que a polia é dividida. Então W = m.g/2 x 20 = m.g.10. 
    A questão é que mesmo exercendo uma força diferente a quantidade de corda que o operário puxa para elevar o peso é diferente, o que compensa a diferença entre as forças exercidas. Nesse caso, W1=W2=W3. 

  • ferreira

     Sim, isso eu sei… O que eu quis dizer é que se a força que ele faz em III é 0,5*mg o trabalho deveria ser 0,5*m*g*h que é diferente do trabalho realizado em I. Isso que eu não entendi, a força ser multiplicada por 0,5 ou dividida por 2 está ok, obviamente…

  • Godinho Mg

    Camarada, se vc multiplicar por 0,5 ou dividir por 2 seu resultado será o mesmo.

  • ferreira

    JROG?? O trabalho realizado pela força peso é mgh, mas o trabalho realizado pelo operário não deveria ser a força que ele faz * dist*cos(teta)???? Pq em III a força que ele faz não seria Peso/2???? Não entendi…

  • Jrog

    O trabalho é igual nos três casos, m*g*h. Já a força em I é m*g, em II é m*g*sen(60) e no III m*g*0,5. Resposta D.