Exercícios Resolvidos de Força, Energia Potencial e Deslocamento

Física 1 UFPE 2ºEE 2019.1

Uma partícula de massa m = 2,0 kg move-se ao longo do eixo x sujeita a uma única força F. A dependência de F com a posição x da partícula é mostrada na Figura 1. A energia potencial associada à forçaa F é U. Quando a partícula está em x = 0, ela tem velocidade ν 0 = 2,0 m/s no sentido positivo do eixo x.

Em qual posição a partícula para momentaneamente antes de retornar?

a) 2,0 m

b) 2,8 m

c) 3,8 m

d) 4,0 m

e) 5,8 m

f) 6,0 m

g) 7,0 m

h) 7,8 m

i) 8,0 m

Passo 1

Como já sabemos:

F = - d U d x

E pela conservação de Energia Mecânica, sabemos que a partícula vai parar quando a Energia Potencial é Máxima. Nos pontos máximos e mínimos, a derivada de uma função deve ser 0. Então, para os pontos máximos de U, a derivada de F deve ser 0. Como o sinal é invertido, o ponto onde a energia cinética é mínima é o ponto onde F é máximo, ou seja, em x=2m.

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Resposta

a) 2,0m

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