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Flashcard FC279199

Se a resultante das forças é zero, mas há força dissipativa atuando, a energia mecânica do sistema se conserva?

Dinâmica

CEBRASPE (CESPE) · 2024

De acordo com o assunto Física: Dinâmica, responda:

Se a resultante das forças é zero, mas há força dissipativa atuando, a energia mecânica do sistema se conserva?
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Resposta

Não.

Explicação:
Se a resultante das forças é zero a velocidade é constante e a energia cinética \(K=\tfrac{1}{2}mv^2\) permanece aproximadamente constante.
Porém, se existe uma força não conservativa (como atrito ou resistência do ar) realizando trabalho negativo, a energia potencial pode diminuir sem aumento de \(K\), e a energia mecânica total \(E_m=K+U\) diminui.
O trabalho das forças dissipativas é \(W_{nc}=-F_{d}\,s\), portanto \(\Delta E_m = W_{nc}<0\).

exemplo:
Um bloco desliza com velocidade constante por uma rampa inclinada de ângulo \(\theta\) com atrito cinético \(\mu_k\).
Equilíbrio das forças: \(mg\sin\theta = \mu_k mg\cos\theta\) (velocidade constante).
Ao percorrer distância \(s\): \(\Delta K=0\), \(\Delta U=-mg(s\sin\theta)\).
Trabalho do atrito: \(W_{fr}=-\mu_k mg\cos\theta\,s = -mg(s\sin\theta)\).
Logo \(\Delta E_m = \Delta K+\Delta U = -mg(s\sin\theta)=W_{fr}<0\), mostrando que a energia mecânica não se conserva mesmo com velocidade constante.




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