Esercizio lavoro ed energia 53

Dinamica del punto materiale: Lavoro ed energia in Meccanica classica

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L’esercizio 53 sul lavoro e l’energia fa parte della raccolta inclusa nella cartella Dinamica del punto materiale: Lavoro ed energia in Meccanica classica. Questo esercizio segue Esercizio lavoro ed energia 52 ed è il precedente di un eventuale Esercizio lavoro ed energia 54. Questo esercizio è progettato per studenti che frequentano un corso di Fisica 1, indirizzato a chi studia ingegneria, fisica o matematica.

Testo lavoro ed energia 53

Esercizio 53 $(\bigstar\largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar)$ . In un sistema di riferimento inerziale $Ox$ un punto materiale di massa $m=6$ kg è vincolato a muoversi lungo l’asse $x$ . Esso è soggetto ad una forza conservativa la cui energia potenziale è $U(x)=kx^2$ , dove $x$ è espresso in metri e $k=3 \text{ J}\cdot \text{m}^{-2}$ . L’energia totale (cinetica $+$ potenziale) del punto materiale è $E=30$ J per ogni istante $t>0$ . È possibile che il punto materiale si trovi nella posizione di ascissa $x=2$ m? In caso affermativo, in questa posizione, calcolare il modulo della velocità.