Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 7.1 - Ex. 22
17. Uma força constante está na direção .
(a) Encontre a função de energia potencial associada a esta força se = 0.
(b) Encontre uma função tal que = 0.
(c) Encontre uma função tal que = 14 .
Passo 1
a) A função potencial de energia é definida pela equação . Podemos usar a função de força fornecida para determinar e, em seguida, as condições em para determinar as funções de energia potencial que satisfazem as condições dadas. Desse modo, para encontrar a função de energia potencial associada a força , basta usar a definição:
Foram dados Logo:
Passo 2
b) Encontrada a expressão da energia potencial na letra a, resta agora encontrar que na posição seja igual a zero. Para isso, basta substituir os valores:
Uma vez que o foi encontrado, só falta agora substituí-lo na função de energia potencial:
Passo 3
c) Nesse item, basta novamente usar a expressão da energia potencial obtida na letra a, a fim de encontrar primeiramente o e depois substituí-lo na expressão da energia potencial
Logo:
Resposta
a)
b)
c)