dois estudantes moram em edifício de 10 andares, que possuem uma escada e um elevador. Num determinado dia um dos estudantes chegou mais cedo e subiu para o apartamento que fica na cobertura do elevador, o outro demorou mais e subiu para o mesmo apartamento pela escada, e por causa disso demorou mais tempo para chegar no apartamento. Qual dos estudantes realizou maior trabalho? Justifique
Respostas
Resposta:
O estudante que usou a escada para subir realizou maior trabalho.
Explicação:
A energia mecânica de um corpo é igual a soma das energias potenciais e cinética dele.
Então:
Emec = Ec + Ep
Qualquer movimento é realizado através de transformação de energia, por exemplo, quando você corre, transforma a energia química de seu corpo em energia cinética. O mesmo acontece para a conservação de energia mecânica.
Quando não são consideradas as forças dissipativas (atrito, força de arraste, etc.) a energia mecânica é sempre conservada.
Logo, aplicando a definição de trabalho, sabemos que:
τ = F.d (1)
Como, nesse caso a energia não se conserva, logo o trabalho realizado vai depender do caminho, quanto mais longo for o caminho maior será o trabalho. Basta ver pela definição da equação (1):
τ = F.d
τ = m.a.d
O estudante que usou a escada para subir realizou maior trabalho, ou seja, consumiu mais energia.