Questão 791126

A figura acima ilustra duas representações pictóricas de ligações químicas em uma molécula de água. Considere o modelo molecular clássico para uma ligação covalente entre os átomos de hidrogênio e oxigênio representada por molas via potencial quadrático do tipo V(r) = ½k(r – r₀)², em que k é a constante elástica da mola e r₀, a distância de equilíbrio. O estiramento máximo ou amplitude da ligação química O – H é A e m_H representa a massa do hidrogênio. Nesse modelo, assume-se que o oxigênio esteja fixo na origem do sistema de coordenadas. No instante inicial (t = 0), o átomo de hidrogênio se localiza na posição de estiramento máximo e, em seguida, é liberado.

Com base na figura e nas informações apresentadas, julgue os itens seguintes.

Se a equação horária de onda para o movimento do átomo de hidrogênio for expressa por \(r\left(t\right)=\) Acos \(\left(\frac{2\pi}{T}t\right)+r_o\) , então a velocidade desse átomo, em função do tempo t, estará corretamente representada pelo gráfico abaixo, em que T é o período do movimento oscilatório.