Explique por que, na mecânica clássica, a partícula não pode ser encontrada em
.
Passo 1
Beleza, então o problema está falando sobre mecânica clássica e nos pede para explicar por que uma partícula não pode estar em uma posição onde
. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de forças, energia e como o potencial influencia o movimento da partícula.
Passo 2
Primeiro, na mecânica clássica, a posição de uma partícula é influenciada pelas forças que atuam sobre ela. Essas forças podem ser derivadas de um potencial energético
, que basicamente diz quanta energia a partícula tem em cada ponto
.
Passo 3
O
representa a posição máxima que a partícula pode alcançar. Isso geralmente acontece porque além desse ponto, o potencial
aumenta de forma que a energia da partícula não é suficiente para ultrapassar essa barreira.
Passo 4
Matematicamente, podemos pensar que a energia total
da partícula é a soma da energia cinética
e do potencial
:
Para que a partícula esteja em uma posição
, o potencial
nessa posição teria que ser menor ou igual à energia total
. Mas como
além de
é maior que
, a partícula não tem energia suficiente para chegar lá.
Resposta
Portanto, na mecânica clássica, a partícula não pode ser encontrada em
porque o potencial energético nessa região é maior que a energia total da partícula, impossibilitando que ela ultrapasse essa posição máxima.
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.
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:
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