UFF. Física 2. P2. 2022.1. Questão 12.
12ª questão - O potencial elétrico ao longo do eixo é dado por , onde está em metros. Uma partícula de carga positiva é posicionada em . Qual é o módulo e o sentido da força elétrica experimentada pela carga elétrica?
A) no sentido positivo do eixo .
B) no sentido negativo do eixo .
C) no sentido positivo do eixo .
D) no sentido positivo do eixo .
E) no sentido negativo do eixo .
Passo 1
Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉
Nessa questão temos um potencial que varia ao longo do eixo de acordo com a função .
Em , uma carga positiva de está posicionada.
Com essas informações, temos que calcular a força elétrica sentida pela carga e também temos que explicitar o sentido em que essa força ocorre.
E aí! Tem ideia do que fazer?? 🤔🤔
Relaxa que eu te mostro!
Bora lá!
Passo 2
Para encontrar a força elétrica, temos que obter o campo elétrico no ponto da carga já que a força é .
Pra isso, vamos usar a função potencial que nos foi dada.
Lembra que o potencial é dado pela integral negativa de ? Fazendo o caminho inverso temos que
Ou seja
Derivando pelo método da derivação polinomial, temos que
Substituindo em , temos
Como nossa carga está localizada em , então o campo elétrico sentido por ela é de
Tranquilo até aqui? 👀
Passo 3
Agora, como vemos no inicio do passo 2, a força elétrica é dada por
Já temos e foi dado no enunciado, então fazendo as devidas substituições
Dessa forma, vemos que a força elétrica sentida pela carga é de e como o sinal de é negativo e adotamos o lado direito como positivo, então a força aponta para o lado esquerdo.
Entendeu?
Analisando as opções, vemos que a alternativa E) é a alternativa que estamos buscando!
É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍
Resposta
E) no sentido negativo do eixo .