Calcule a energia potencial
para
.
(Resposta em joules)
(Resposta em joules)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular a energia potencial harmônica, que aqui está representada por
, para um deslocamento de
. Isso está dentro do conteúdo de Mecânica, mais especificamente sobre Energia Potencial em Oscilações Harmônicas. Para resolver isso, vamos precisar da fórmula da energia potencial harmônica e do valor da constante da mola, que chamamos de
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para a energia potencial em um sistema harmônico, como uma mola. A fórmula é:
Aqui:
-
é a energia potencial, -
é a constante da mola (medida em N/m), -
é o deslocamento da mola em metros.
Passo 3
Agora, a gente já tem o valor de
, que é
. Mas pra calcular a energia potencial, também precisamos saber o valor de
, a constante da mola. Sem esse valor, não conseguimos achar a energia em joules.
Passo 4
Vamos supor que já temos o valor de
na nossa mão. Com isso, substituímos os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando os valores:
Então, a energia potencial depende do valor de
. Por exemplo, se
:
Resposta
A energia potencial harmônica para
é
joules. Se a constante da mola
for, por exemplo,
, então a energia potencial será
.