3.10. Energía potencial lineal a tramos (Ex.Dic/11)

De Laplace

Enunciado

Una partícula de masa se mueve a lo largo del eje OX, sometida a la acción de una fuerza conservativa cuya energía potencial es la de la gráfica. En el instante inicial se encuentra en moviéndose en el sentido positivo del eje OX con celeridad .

1. Halle la energía mecánica de la partícula.
2. Se detiene en algún punto, ¿en cuál? Una vez que retorna, ¿dónde se vuelve a detener?
3. Halle la fuerza sobre la partícula, así como su aceleración, en los dos puntos de retorno.
4. ¿Qué tipo de movimiento describe la partícula entre cada punto de retorno y ?
5. Suponga que la masa se ve sometida adicionalmente a una fuerza de rozamiento que la va frenando hasta detenerla por completo. ¿Dónde se detiene finalmente? ¿Cuánta energía mecánica se ha disipado desde el instante inicial hasta el instante en que la partícula se detiene definitivamente?