Question

Preciso do cálculo completo!!! pf
Um pêndulo é constituido de uma esfera
de massa 2,0 kg, presa a um fio de massa des-
prezivel e comprimento 2,0 m que pende do
teto, conforme figura a seguir. O O pêndulo oscila
formando um ângulo máximo de 60° com a
vertical.
60
Nessas condições, o trabalho realizado pela força
de tração que o fio exerce sobre a esfera, entre a
posição mais baixa e a mais alta, em joules, vale
a) 20.
b) 10.
c) zero.
d) -10.
e) -20.

Answer 1

Esse trabalho será dao pela variação da energia potencial que é zero no ponto mais baixo (nível de referência) e máxima a uma altura "h". Fazendo a figura: 

sen30=x/2, logo 1/2=x/2, logo x=1m 

Ep=mgh, logo Ep=2.10.1, logo Ep=20J 

Resp: 20J 

Answer 2

Resposta:

Primeiro temos que entender, que quando a força está perpendicular a trajetória, o trabalho é nulo. Analisando um pendulo, vemos que a força de tração é sempre perpendicular a trajetória, logo seu trabalho é 0 J.

Resposta letra C)

Explicação:

Agora vamos provar matematicamente.

Analisando a fórmula do trabalho temos: .

Repare que tanto força, como distancia são grandezas vetoriais, portanto temos ali um produto escalar que também pode ser representado como , sendo alpha o angulo entre a força e a trajetória.

Como no pendulo esse angulo é sempre 90°, teremos sempre o resultado desse produto escalar sendo 0, pois cos 90 = 0.