Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 7.6 - Ex. 47
Uma partícula move-se ao longo de uma reta, de acordo com a equação do movimento , onde , e são constantes e é a distância orientada da partícula a partir da origem em . Prove que o movimento é harmônico simples, mostrando que se for a aceleração em então sera proporcional a
Passo 1
Temos que mostrar que
Onde vai ser uma constante. Pelo enunciado, temos que:
Precisamos ahar , que é a segunda derivada de
Vamos começar com
Passo 2
A derivada vai ser:
Para aquelas duas derivadas temos que lembrar que:
Além disso, tem um ali, então devemos usar a regra da cadeia. Primeiro
Colocando em evidência:
Passo 3
Vamos para a segunda derivada:
Colocando o de dentro do parênteses em evidência:
Passo 4
Achamos , vamos comparar com
E
Aquele termo dentro do parênteses é exatamente
Como é constante, temos que é proporcional a , logo é um movimento harmônico simples.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)