Considere o movimento unidimensional de uma partícula ao longo do eixo . Tal partícula está submetida a uma única força, e – mostrada na figura – é a função energia potencial associada a esta força. Analise as afirmações abaixo:
I. A, B e D são pontos de equilíbrio.
II. A partícula irá acelerar no sentido negativo do eixo se estiver no ponto E.
III. B é um ponto de equilíbrio estável.
IV. D é um ponto de equilíbrio estável.
V. D é um ponto de equilíbrio indiferente.
VI. Em C a partícula irá acelerar no sentido negativo do eixo .
Marque a alternativa que contém apenas as VERDADEIRAS.
(a) I, II e III
(b) I, III e V
(c) I, II e V
(d) I, III e IV
(e) I, IV e V
(f) II, IV e V
(g) I, II e IV
(h) III, IV e V
(i) I, IV e VI
(j) II, III e VI
Passo 1
Vamos analisar cada uma das afirmativas:
I. Verdadeiro. Visto que estes são pontos onde a derivada do gráfico potencial é nula.
Passo 2
II. Sabemos que:
Portanto, no ponto E, onde o gráfico tem inclinação positiva, a força será negativa e a aceleração estará, então, no sentido negativo. A afirmação é verdadeira.
Passo 3
III. Falso. Este ponto é um ponto de equilíbrio instável.
Passo 4
IV. Verdadeiro. O ponto está em uma concavidade voltada para cima.
Passo 5
V. Falso. Contradiz a afirmação anterior.
Passo 6
VI. Com o mesmo pensamento da afirmativa II, vimos que a inclinação é negativa e então a aceleração é positiva. A afirmativa é falsa.
Resposta
(g)