Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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A energia potencial de uma partícula de 0,20 kg movendo-se ao longo do eixo x é dada por , onde x é expresso em m e U(x) em J. Quando a partícula está em x = 1,0 m ela está viajando na direção x positiva e com rapidez de 5,0 m/s. Em seguida ela irá parar momentaneamente para inverter seu movimento. Qual é está posição x ?
a) -2,3m
b) 2,3m
c) -1,1m
d) 1,1m
e) 0
Passo 1
Bora lá! A gente quer saber a posição do ponto de retorno... Mas pra gente calcular isso, precisamos saber nossa Energia Mecânica total, certo? E nós podemos calcular isso!Ele deu a velocidade da partícula, deu a posição e deu a massa! Então vamo lá:
Vamo primeiro calcular a Energia Potencial (U) no ponto x=1:
E como no ponto x=1 a velocidade é 5m/s, nossa Energia Cinética (K) vai ser:
Então nossa Energia Total vale 12,5J. No ponto de retorno, a partícula vai parar (como o próprio enunciado disse), então K=0 e teremos apenas Energia Potencial(U) na partícula!
Como a energia de 12,5 sempre se conserva, temos:
Passo 2
Resposta
d) 1,1m