Uma partícula se move ao longo do eixo Ox sob a acao de uma forca de modulo F, sendo sua energia potencial dada pela curva a seguir

Na posicao x = 3 cm, a energia cinetica dessa particula e 2 J. Calcule:

a. a energia total dessa particula;

b. o intervalo de x em que ela se movimenta;

c. a energia cinetica maxima dessa particula;

d. os valores de x em que a energia cinetica é nula,

e. Para que valores de x o sentido da forca F coincide com a orientacao do eixo Ox?

Passo 1

a) Salveee, bora!

Em x = 3   c m , a energia cinética vale 2   J . E como podemos ver no gráfico dado, em x = 3   c m a energia potencial vale 1   J em x = 3   c m

A energia total da partícula é dada pela energia mecânica:

E m = E c + E p

E m = 2 + 1 = 3   J

b) Como podemos ver no gráfico, a partícula se movimenta para 1   c m ≤ x ≤ 4   c m

Passo 2

c) A energia cinética máxima acontece quando a energia potencial vale 0. Dessa forma, a energia cinética será igual a energia mecânica:

E m = 0 + E c

E c = 3   J

d) A energia cinética é nula quando a energia potencial é igual a energia mecânica, ou seja, quando

E p = 3   J

Observando o gráfico, vemos que isso acontece em x = 1   c m e em x = 4   c m

e) O sentido do movimento irá coincidir no intervalo em que a energia potencial decresce, ou seja:

1   c m < x < 2   c m

E é isso aí!

Resposta

a )   3   J

b )   1   c m ≤ x ≤ 4   c m

c )   E c = 3   J

d )   x = 1   c m e em x = 4   c m

e )   1   c m < x < 2   c m

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