Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

A energia potencial entre dois átomos de hidrogênio separados por uma distância x muito grande é dada por U x = - C 6 / x 6 , onde C 6 é uma constante positiva. Qual é a força que um átomo exerce sobre o outro? Essa força é de atração ou de repulsão?

Passo 1

Use a equação:

F x = - ∂ U ∂ x F y = - ∂ U ∂ y F z = - ∂ U ∂ z

para calcular a força de U   ( x ) .

Vamos usar as coordenadas onde a origem está um átomo. O outro átomo tem a coordenada x .

Passo 2

Então,

F x = - d U d x = - d d x C 6 x 6 = + C 6 d d x 1 x 6 = - 6 c 6 x 7

O sinal de menos significa que F x é direcionado na direção - x , em direção à origem. A força tem magnitude 6 c 6 x 7   e é atraente.

U depende apenas de x , então F →   está ao longo do eixo x , não possui componentes y ou z .

Exercícios de Livros Relacionados

Uma única força conservativa F ( x ) age sobre uma partícula de 1,0 &n
Duas massas, m 1 e m 2 , estão sobre o eixo x, sendo m1 mantido no lug
A massa do Ônibus Espacial orbital é cerca de 8 × 10 4   k g e o
A interação entre dois átomos idênticos para formar uma molécula diatô
A força atrativa entre dois núcleons (prótons ou nêutrons) é descrita