Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 7.1 - Ex. 8
A figura abaixo mostra o gráfico de função energia potencial U versus x. (a) Para cada ponto indicado, informe se a componente x da força associada a esta função é positiva, negativa ou zero. (b) Em que ponto a força tem a maior magnitude? (c) Identifique possíveis pontos de equilíbrio, indicando se o equilibrio é estável, instável ou indiferente.
Passo 1
Letra (a)
A gente precisa lembrar que , ou seja, precisamos olhar para a inclinação da reta tangente do gráfico nos pontos considerados. Fazendo isso para todos os pontos, temos:
Passo 2
Letra (b)
Para achar o ponto onde a força tem maior módulo, precisamos achar o ponto onde a energia potencial varia mais abruptamente. Esse ponto é o ponto C.
Passo 3
Letra (c)
Se , então a curva tem concavidade para baixo e o equilíbrio é instável. Mas se , então a curva tem concavidade para cima e o equilíbrio é estável. Dessa forma, o equilíbrio é estável em D e instável em B.
Resposta
Letra (a):
Letra (b): Ponto C
Letra (c): B(instável) e D(estável)