2 – Considere uma partícula que se move no eixo sob ação de uma força e que possui energia potencial em função da posição que varia de acordo com o gráfico abaixo. A energia mecânica da partícula é constante. Classifique as afirmações como verdadeiras ou falsas e justifique sucintamente, com apenas uma frase.

a) A força que atua na partícula em é positiva.

b) Em torno de , a força que atua na partícula é atrativa.

c) A energia cinética da partícula em é menor que a energia cinética da partícula em .

d) A força que atua na partícula em é não conservativa.

Na alternativa a) foi dito que a força que atua na partícula em é positiva.

Que tal? 👀

Perceba que em a energia potencial é decrescente, ou seja, a energia potencial está se transformando em energia cinética.

Então se há a transformação de energia potencial em energia cinética, alguma coisa deve estar acontecendo para que ocorra essa transformação.

Se for negativo, ou seja, apontasse para o lado negativo de , a partícula teria na verdade uma diminuição da energia cinética.

Ou seja, deve ser positiva em !

Logo, a alternativa a) é verdadeira!

Entendeu essa parte? 😎

Na alternativa b) foi dito que em torno de , a força que atua na partícula é atrativa.

O que você acha? 🤔

Em , a energia potencial está em seu ponto máximo e por consequência a energia cinética da partícula deve estar em seu menor valor nesse instante já que a energia mecânica é conservada.

Com isso, podemos dizer que essa afirmação é verdadeira já que alguma força atrativa deve atuar nesse espaço que faça a partícula perder energia cinética!

Então a alternativa b) é verdadeira!

Tranquilo até aqui? 😁

Na alternativa c) diz que a energia cinética da partícula em é menor que a energia cinética da partícula em .

Será mesmo? 🤔

Se formos analisar o gráfico da energia potencial nesses dois pontos, vemos que

A energia potencial em é maior que a energia potencial em . Como a energia mecânica se conserva, essa diferença de energia é igual a diferença de energia cinética entre esses pontos.

Mas como a energia potencial em é menor, para compensar a conservação da energia mecânica, a energia cinética deve ser maior quando se comparado com a energia em .

Então podemos afirmar que essa alternativa é falsa!

Bacana, não é? 😉

E por fim, na alternativa d) foi dito que a força que atua na partícula em é não conservativa.

Concorda com isso?

No enunciado do problema, foi dito que a energia mecânica do sistema é constante.

Isso significa que há a conservação de energia... então se há a conservação de energia não pode existir forças não conservativas no sistema.

Sacou?

Então essa alternativa é falsa! 👀

É isso! Essa resolução te ajudou? Responde Aí! ✌