Alternativa E - A energia mecânica é constante em um sistema conservativo.
Análise do Conceito
Para entender a resposta, precisamos revisar a definição de Energia Mecânica e as condições para sua conservação.
A energia mecânica (E_m) é a soma da energia cinética (E_c) com a energia potencial (E_p) de um corpo:
E_m = E_c + E_p
A regra de conservação estabelece que:
- Em sistemas conservativos: Onde não atuam forças dissipativas (como atrito ou resistência do ar), a energia mecânica total permanece constante ao longo do tempo.
- Em sistemas não-conservativos: Quando há forças dissipativas, parte da energia mecânica é transformada em outras formas (ex: calor), fazendo com que E_m diminua.
Por que a alternativa E é a correta?
A alternativa E afirma exatamente o princípio da conservação da energia mecânica. Se o sistema é classificado como conservativo, isso implica a ausência de trabalho realizado por forças não-conservativas, garantindo que a energia total do sistema se mantenha invariável.
Por que as outras estão incorretas?
Vamos analisar os erros nas demais opções:
- Alternativa B: É falsa porque a energia mecânica pode ser constante, desde que o sistema seja conservativo.
- Alternativa C: É falsa porque o atrito é uma força dissipativa. Ele remove energia mecânica do sistema, transformando-a em energia térmica, fazendo com que E_m não seja constante.
- Alternativa D: É falsa porque, durante a queda de um prédio, a bola possui simultaneamente altura (energia potencial gravitacional) e velocidade (energia cinética). Portanto, E_m é maior que apenas E_c até que a bola atinja o solo.
| Situação | Energia Mecânica |
|---|
| Sistema Conservativo | Constante (\Delta E_m = 0) |
| Com Atrito | Diminui (\Delta E_m < 0) |
| Sem Atrito (Ideal) | Constante |