Forças conservativas e dissipativas no Enem

Em nossa postagem de hoje vamos estudar sobre um assunto muito utilizado na física, que são as forças conservativas e também as forças dissipativas. Desta maneira, vamos explicar quais são essas forças e também algumas situações comuns de exercícios do assunto. Ao final, será apresentada uma questão retirada do próprio Enem, para ilustrar como este conteúdo é abordado durante o exame.

Forças conservativas

As forças conservativas são as que mais utilizamos durante a resolução dos exercícios, e são as forças que não modificam a energia mecânica do sistema. Desta forma, as forças conservativas realizam modificações que não alteram a energia mecânica do sistema.

Por exemplo, vamos considerar a força peso: a força peso quando atua sobre um corpo irá realizar a transformação da energia potencial gravitacional em energia cinética. No entanto, já estudamos anteriormente que a energia mecânica será conservada, o que faz com que a força peso seja uma força conservativa. Outro exemplo comum é a força de uma mola, que realiza a transformação da energia potencial acumulada em energia cinética, sem alterar a energia mecânica do conjunto.

Forças dissipativas

As forças dissipativas também são conhecidas como forças não conservativas. Sendo assim, já imaginamos que estas forças são aquelas capazes de modificar a energia mecânica de um sistema. Portanto, as forças dissipativas irão transformar as energias potenciais e cinética em outras formas de energia, que podem ser calor ou até mesmo o ruído, por exemplo.

Um dos exemplos mais conhecidos das forças dissipativas é a força de atrito. Já estudamos em postagens anteriores que as forças de atrito realizam a conversão da energia cinética em calor e também em ruído.

Como este conteúdo é cobrado no Enem

Na grande maioria das situações, as forças dissipativas não são abordadas nas provas do Enem. Isso ocorre porque as forças dissipativas possuem cálculo mais complexos, o que leva a maiores dificuldades para sua realização. De maneira geral, as questões que envolvem forças dissipativas focam em apenas uma força específica (como a força de atrito citada anteriormente), de modo a evitar uma complexidade maior do problema. A seguir, você verá uma questão retirada do próprio Enem que aborda a transformação das energias, desconsiderando as forças dissipativas, como mencionamos anteriormente.

“Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:

Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que:”

a) A energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.

b) A energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.

c) A energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III.

d) A energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.

e) A energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.

Alternativa correta: c.

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