USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte I - Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia, Questão 67d
Uma partícula de massa move-se ao longo do eixo sob a ação de uma força conservativa em uma região onde a energia potencial varia conforme o gráfico apresentado na figura .
d) Determine o trabalho realizado pela força para deslocar o corpo desde até ;
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão!
O enunciado nos deu uma partícula de massa , que se move na direção por meio da força . A partir disso, temos o gráfico de :
Precisamos determinar o trabalho realizado pela força para deslocar o corpo desde até . Para isso, vamos usar o teorema do trabalho e energia potencial, que nos diz que o trabalho é o negativo da variação de energia potencial, ou seja:
Assim, verificando os valores de para e para , calculamos a variação de energia potencial e obtemos o trabalho realizado no intervalo.
Vamos lá!
Passo 2
Observando o gráfico, nós vemos que para a energia potencial é nula, ou seja, . Já para , nós temos o valor constante de energia potencial, . Calculando essa variação, vamos ter:
E pelo teorema do trabalho e energia:
Então, nosso trabalho será:
Valeu, galera! Até a próxima! 😉