Exercícios Resolvidos de Força, Energia Potencial e Deslocamento

UFF, Física 1, Prova 2, 2015.2

Ainda sobre o gráfico da questão anterior, determine o sentido e a intensidade da força sobre a partícula na posição x = 20,0 cm.

A) 6 N no sentido negativo.

B) 60 N no sentido negativo.

C) 6 N no sentido positivo.

D) 60 N no sentido positivo.

E) 12 N no sentido positivo.

Passo 1

Sabemos da relação entre a energia potencial e a força que atua sobre uma partícula:

F = - d U d t

Precisamos então achar a derivada do gráfico no ponto de x=20 cm.

Como trata-se de uma reta tangente, basta acharmos a inclinação dessa reta:

Como a reta decresce, a tangente é negativa. Como a derivada é igual a tangente, temos que:

d U d t = - 12 0,2 = -   60  

Não esquecendo de passar de centímetro para metro para trabalharmos no sistema internacional.

Agora é só voltar com aquela fórmula lá de cima:

F = - d U d t = 60   N

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Resposta

D) 60 N no sentido positivo.

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