Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a partir do repouso, da altura h1, e percorrem os…

Questão

Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a partir do repouso, da altura h1, e percorrem os diferentes trajetos (A) e (B), mostrados na figura, onde x1 > x2 e h1 > h2. [IMAGEM] Considere as seguintes afirmações: I. As energias cinéticas finais dos corpos em (A) e em (B) são diferentes. II. As energias mecânicas dos corpos, logo antes de começarem a subir a rampa, são iguais. III. O tempo para completar o percurso independe da trajetória. IV. O corpo em (B) chega primeiro ao final da trajetória. V. O trabalho realizado pela força peso é o mesmo nos dois casos. É correto somente o que se afirma em [FUVEST 2019 - Questão 16] FUVEST - 2019

1. A) I e III.
2. B) II e V.
3. C) IV e V.
4. D) II e III.
5. E) I e V.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o princípio central. Não há atrito citado, então vale a conservação da energia mecânica: a energia mecânica se mantém constante e só se transforma entre potencial gravitacional e cinética.
2. Analise a afirmação II. Os dois corpos têm a mesma massa e partem do repouso na mesma altura h1. Logo, antes de começarem a subir a rampa, ambos têm a mesma energia mecânica (igual à energia potencial inicial, m·g·h1). A afirmação II está correta.
3. Analise a afirmação V. O trabalho do peso depende apenas do desnível entre o ponto inicial e o ponto final, e não da forma do caminho. Como os dois trajetos partem da mesma altura e terminam no mesmo nível, o trabalho do peso é o mesmo nos dois casos. A afirmação V está correta.
4. Analise a afirmação I. Pela conservação da energia, a energia cinética final depende só da variação de altura, que é igual nos dois casos. Logo, as energias cinéticas finais são iguais, e a afirmação I está errada.
5. Analise a afirmação III. O tempo de percurso depende da forma da trajetória, porque a aceleração ao longo da rampa e o comprimento do caminho mudam. Como os trajetos têm formatos diferentes, os tempos também são diferentes. A afirmação III está errada.
6. Analise a afirmação IV. Como os tempos dependem do trajeto, não é possível afirmar que o corpo em B chega primeiro. Além disso, a análise do movimento mostra que o corpo em A não chega depois do corpo em B nesse caso, e a afirmação IV está errada.
7. Conclusão. Estão corretas apenas as afirmações II e V, o que corresponde à alternativa B.

💡 Dica: Analise as leis de conservação de energia e o efeito do trabalho da força peso nas trajetórias.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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