UFMG, Sem Campus, Fundamentos de Eletromagnetismo, Listas de Eletromagnetismo - UFMG - Lista de Fundamentos de Eletromagnetismo, Questão 1.1a
Considere quatro cargas pontuais colocadas nos vértices de um quadrado de lado como mostrado na figura abaixo.
Calcule:
A energia potencial do sistema.
Passo 1
Fala aí pessoal, tudo beleza com vocês?
Nessa questão um probleminha de energia potencial elétrica para um sistema de partículas.
Basicamente, existem partículas pontuais colocadas nos vértices de um quadrado de lado e queremos calcular a energia potencial dessa configuração.
Para fazer isso podemos precisamos calcular a energia potencial relativa à cada par de partículas pontuais.
A energia potencial total do sistema será a soma das energias correspondentes à cada uma dessas interações, beleza?
Para calcular a energia relativa à interação entre duas cargas pontuais, basta usarmos que:
Perfeito! Vamo nessa!
Passo 2
Bom, pra começar, numeramos os vértices do nosso quadrado:
Agora vamos calcular a energia relativa à interação de cada par.
Começando com as interações entre a partícula e as outras:
( é a diagonal do quadrado de lado ).
Massa!
Agora vamos considerar os pares que possuem a partícula , exceto o par que consideramos anteriormente:
Por fim, vamos considerar a interação entre e :
Excelente!
Passo 3
Agora que já calculamos as interações entre cada um dos pares, basta somarmos pra obter a energia potencial total do sistema:
Prontinho pessoal!! Matamos a questão 😊
Até a próxima!!