USP – Física 1 2020.1 – P1– Questão 3
Uma partícula move-se ao longo do eixo x sob a ação de uma única força conservativa, que dá origem à energia potencial
onde é medido em metros e é medido em joules. O trabalho, em Joules, realizado pela
força quando a partícula se movimenta de até é:
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?
A força aqui é conservativa, certo? então sabemos que a energia total do sistema é conservada! Sendo assim, a variação da energia total (cinética mais potencial) é zero:
E do teorema trabalho energia sabemos que o trabalho realizado pela força resultante será igual à variação de energia cinética que o corpo sofre:
Sendo assim, podemos juntar esses dois resultados e obter o trabalho em função da variação da energia potencial:
Passo 2
Agora nosso problema é encontrar a energia potencial nos pontos inicial e final que o problema pede.
A energia potencial é:
A posição inicial é em , assim a energia é:
E a final é em , e a energia aí vale:
E o trabalho será:
Beleza?
Pronto pra próxima questão? =)