Como você encontra a velocidade máxima das partículas em um diagrama de energia potencial?
Para encontrar a velocidade máxima de uma partícula em um diagrama de energia potencial, você precisa encontrar o ponto em que a energia potencial é igual à energia total da partícula e então usar a conservação da energia para determinar a velocidade da partícula em esse ponto.
1. Localize o
diagrama de energia potencial . Normalmente, este é um gráfico com energia potencial no eixo vertical e posição no eixo horizontal.
2. Identifique a
energia total da partícula. Esta é a soma da energia potencial e da energia cinética da partícula.
3. Encontre o
ponto no diagrama de energia potencial
onde a energia potencial é igual à energia total .
4. Neste ponto, a
energia cinética da partícula é zero , então sua velocidade é
máxima .
5. Para encontrar a
velocidade máxima , use a conservação de energia:
$$E_{total} =KE + PE$$
Igualando a energia cinética a zero e resolvendo a velocidade, obtemos:
$$v_{máx} =\sqrt{\frac{2(E_{total} - PE)}{m}}$$
onde:
- \(v_{max}\) é a velocidade máxima da partícula,
- \(E_{total}\) é a energia total da partícula,
- \(PE\) é a energia potencial da partícula no ponto onde \(E_{total} =PE\), e
- \(m\) é a massa da partícula.