UFF. Física 2. P1. 2022.1. Questão 10.
10ª questão - Uma partícula carregada positivamente é solta a partir do repouso no ponto em uma região sob influência de um campo eletrostático. Observa-se que ela então passa pelo ponto com velocidade depois pelo ponto com velocidade , onde e são os vetores unitários nas direções e . Sabe-se que apenas a força elétrica realiza trabalho. A respeito dos potenciais elétricos nos pontos , e , denominados respectivamente , e , podemos afirmar:
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
Iae, como vai? Essa questão está um pouco complicada? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍
Essa é uma questão bem conceitual!
Temos um uma partícula carregada positivamente situada no ponto .
Então ela é solta e, por conta de um campo elétrico, ela começa a se mover e passa pelo ponto com uma velocidade de .
Logo em seguida, vemos que essa partícula passa pelo ponto com uma velocidade de .
Com essas informações, temos que descobrir qual é a ordem do potencial elétrico dos pontos , e .
Tem ideia de como fazer isso? 🤔🤔
Para resolver essa questão, vamos lembrar do conceito de conservação de energia.
Para um sistema adquirir energia cinética, deve haver a transformação de energia potencial para energia cinética.
Lembra de Física 1? A ideia é exatamente a mesma.
Entendeu? Bora ver como é nesse caso! 😁
Passo 2
A princípio nossa partícula está parada no ponto e quando ela é solta, ela se move para o ponto , ou seja, ela adquire energia cinética e se move.
Com isso, podemos dizer que pois a energia potencial presente na partícula no ponto por conta do campo elétrico fez com que a partícula adquirisse energia cinética em direção a .
Entendeu?
Agora que nossa partícula passou por ela foi em direção a e nesse ponto ela passa com velocidade de .
O modulo da velocidade da partícula em e são iguais portanto, a energia cinética em e são as mesmas.
Com isso, se a energia cinética é igual, certamente a energia potencial também é a mesma. Lembra, o princípio da conservação de energia faria a energia cinética variar se o potencial variasse.
Logo .
Tranquilo até aqui? 😉
Juntando os resultados que obtivemos, temos que , logo, a alternativa E) condiz com o que encontramos.
E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí
Resposta
E)