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Um Curso de Calculo - Vol

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Exemplo 7

Uma partícula de massa m desloca-se sobre o eixo Ox sob a ação de

uma força elástica

e de uma força de amortecimento

proporcional à velocidade e dada por

. Prove que a

energia mecânica

é decrescente em [0, +∞[.

Solução

Pela segunda Lei de Newton,

que é equivalente a

mẍ = – kx – cẋ,

Vamos, agora, calcular a derivada, em relação ao tempo t, da energia

mecânica. Temos

Tendo em vista

, resulta

Como, por hipótese, c > 0, temos

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