Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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Considere o gráfico da energia potencial associada à única força que atua sobre a partícula, em função da posição no movimento unidimensional de uma partícula de massa .
Considere também que a partícula possui energia mecânica indicada no gráfico. Qual a única correta das afirmativas abaixo:
- Por ser um ponto de equilíbiro, a velocidade da partícula nesse ponto é nula.
- Se em um dado instante a partícula estiver em uma posição , ela nunca atingirá a posição .
- Se a partícula está na posição , a força sobre ela será nula.
- Se a partícula está na posição , a força sobre ela aponta no sentido positivo do eixo .
- Se em um dado instante a partícula estiver em uma posição , ela nunca atingirá a posição .
Passo 1
O gráfico mostra a energia potencial e a mecânica certo? Não sente falta de nada? Isso mesmo, a energia cinética! Dá uma olhada nesse gráfico modificado então:
Nesse gráfico, a gente levou em consideração a energia cinética, que tem a curva dada por:
Tem uma coisa muito estranha nesse gráfico, já percebeu? Se não percebeu, segue uma dica: a própria curva da energia cinética! Como a fórmula da energi cinética é:
Então não poderemos ter valores negativos de energia cinética! A curva real ficará:
Sendo assim, movimentos ao longo do eixo só são possíveis se passarem por cima da parcela positiva da curva de energia cinética. Uma partícula na posição pode sim alcançar mas veja que uma partícula em já não consegue.