Uma partícula de massa m move-se ao longo de um eixo x e ...

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Ano: 2011 Banca: COMPERVE - UFRN Órgão: UFRN Prova: COMPERVE - 2011 - UFRN - Físico |
Q507660 Física
Uma partícula de massa m move-se ao longo de um eixo x e tem energia potencial dada por V(x) = 2a + 3bx2 , onde a e b são constantes positivas. Sua velocidade inicial é v0 em x = 0. Essa partícula efetuará um movimento harmônico simples com uma frequência determinada pelo valor de
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Bora lá... Se atente as informações do problema -> O enunciado diz que o sistema executará um M.H.S ! Daí, você deverá lembrar que a força elástica é conservativa e, portanto, pode ser dada pela seguinte relação:

( i ) F_{el} = - d (V(x)) / dx. = - 6 b x .

Isto é, a força elástica é o gradiente negativo da energia potencial elástica (que se reduz a derivada total na variável "x", em uma dimensão.).

( ii ) por meio de uma comparação imediata, - K x = - 6 b x;

( iii ) K = 6 b;

(iv) Lembrando da relação entre velocidade angular , w^{2} = K / m = (2 pi f)^{2};

Isolando a frequência, nessa expressão, ficamos:

( v) f = (1/pi) [ (3 b) / (2m) ]^{1/2}.

Resposta: B (bê de Beiçola !)

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