A extremidade de um fio está preso a um ponto fixo sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa e na outra extremidade do fio está preso um corpo que gira em movimento circular uniforme em torno deste ponto fixo. Marque a afirmação exata.

A extremidade de um fio está preso a um ponto fixo sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa e na outra extremidade do fio está preso um corpo que gira em movimento circular uniforme em torno deste ponto fixo. Marque a afirmação exata.

• A)O movimento será circular uniforme, portanto a energia cinética irá variar.
• B)O momento linear e a energia cinética do objeto variam.
• C)O momento linear do objeto é constante porque a energia mecânica é constante.
• D)O momento linear do objeto é constante porque a resultante das forças sobre o objeto é nula.
• E)A energia cinética não varia porque não há trabalho de forças externas.

Vamos analisar cada uma das opções para entender melhor o que está acontecendo nesse sistema.

Opção A) está errada, pois o movimento circular uniforme (MCU) é caracterizado por uma velocidade constante em módulo, mas com direção que varia ao longo do movimento. A energia cinética do objeto é constante, pois a velocidade é constante.

Opção B) também está errada, pois o momento linear do objeto é constante em módulo, pois a direção da velocidade do objeto muda ao longo do movimento, mas o módulo da velocidade é constante. Já a energia cinética, como mencionado anteriormente, é constante.

Opção C) está errada, pois a afirmação não apresenta relação lógica com o sistema. A energia mecânica é constante em sistemas conservativos, o que não é o caso aqui.

Opção D) está errada, pois a resultante das forças sobre o objeto não é nula. Existe a força centrípeta, que é responsável pelo movimento circular do objeto.

Já a Opção E) está correta. Como o objeto está se movendo em um movimento circular uniforme, não há trabalho de forças externas realizado sobre o objeto, pois a força centrípeta é perpendicular à direção do deslocamento do objeto. Portanto, a energia cinética do objeto não varia.

Em resumo, a única opção que apresenta a afirmação exata é a opção E). A energia cinética não varia porque não há trabalho de forças externas.

É importante lembrar que, em um movimento circular uniforme, a força centrípeta é responsável pelo movimento circular do objeto e não realiza trabalho sobre o objeto, pois é perpendicular à direção do deslocamento do objeto.

Além disso, é fundamental entender que a energia cinética do objeto é constante em um movimento circular uniforme, pois a velocidade do objeto é constante em módulo, mesmo que a direção da velocidade varie ao longo do movimento.

Espero que essa explicação tenha ajudado a esclarecer a questão e a entender melhor o conceito de movimento circular uniforme.