UFRJ – Física 1 – 2020.2 – P1 – M. Escolha
Uma partícula em movimento unidimensional está sujeita à energia potencial mostrada no gráfico a seguir. Sua energia mecânica total está representada pela linha tracejada. A posição inicial da partícula é com velocidade negativa.
Considere as afirmativas a seguir:
– É impossível que a partícula atinja a posição
– A velocidade da partícula no pico da curva (entre e ) é nula;
– As forças sobre a partícula nas posições e são iguais.
Escolha uma:
Somente é verdadeira.
Somente é verdadeira.
Somente é verdadeira.
e são verdadeiras.
e são verdadeiras.
e são verdadeiras.
Todas são verdadeiras.
Todas são falsas.
Passo 1
Vamos juntos detonar essa questão!
Vamos analisar cada a firmação e ver o que faz sentido ou não e usar ferramentas da mecânica ao nosso favor.
Passo 2
Vamos começar com a primeira, temos que:
– É impossível que a partícula atinja a posição
Olhando o gráfico, esse ponto ocorre em uma posição onde a energia potencial é maior que a nossa energia total , então realmente é impossível da partícula chegar nessa posição.
Passo 3
Agora vamos analisar a segunda afirmação, temos:
– A velocidade da partícula no pico da curva (entre e ) é nula;
Nós temos uma energia total maior que esse pico que tem um valor de , como nesse ponto é menor que , para que a energia seja conservada, tem que ter outra energia aí, que no caso é a cinética.
Então se temos energia cinética a velocidade não é nula, então essa afirmação é falsa.
Passo 4
Agora vamos analisar a terceira afirmação, temos:
– As forças sobre a partícula nas posições e são iguais.
Como a força que está ligada a , pela equação , e para que isso seja verdade a força depende da posição , logo a força é diferente nos pontos , então a afirmação é falsa.
Logo só a afirmação é verdadeira, com isso temos que a alternativa correta é a letra .
Resposta
Somente é verdadeira.