Exercícios Resolvidos de Força, Energia Potencial e Deslocamento

TIPLER,P.- Física para Cientistas e Engenheiros, Vol 1,6ª Edição, LTC,2009., pp 230 – 8.

A figura mostra o gráfico de uma função energia potencial U   v e r s u s   x .

  1. Para cada ponto indicado, informa se a componente x da força associada a esta função é positiva, negativa ou zero.
  2. Em que ponto a força tem a maior magnitude?

Passo 1

Alternativa a)

Já começo falando pra tu ter atenção ali no ponto A pra ver onde ele ta direitinho, porque ele não está em cima do eixo x!

Agora voltando pra analisar, vamos usar essa paradinha aqui ó

F = - d U d x

Como o gráfico é justamente o gráfico do potencial, vamos analisar só a derivada, se a derivada for positiva a força é negativa, se a derivada for negativa a força é positiva.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A → F o r ç a   n e g a t i v a

Como a derivada no ponto A é positiva, a força é negativa!

B → F o r ç a   n u l a

Como a derivada no ponto B é zero, a força é nula!

C → F o r ç a   p o s i t i v a

Como a derivada no ponto C   é negativa, a força é positiva!

D → F o r ç a   n u l a

Como a derivada no ponto D é zero, a força é nula!

E → F o r ç a   n e g a t i v a

Como a derivada no ponto E é positiva, a força é negativa!

F → F o r ç a   n u l a

Como a derivada no ponto F é zero, a força é nula!

Quadro resuminho:

Passo 3

Alternativa b)

Agora temos que encontrar em que ponta a força tem maior magnitude. O que isso quer dizer?

Que temos que achar o ponto que apresenta a menor derivada! Se analisarmos no gráfico, esse será o ponto C.

Resposta

a)

b) O ponto C.

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