Quando se aproximam duas partículas que se repelem, a energia potencial das duas partículas:
a) Aumenta
b) diminui
c) fica constante
d) diminui e, em seguida, aumenta.
e) aumenta e, em seguida, diminui.
a) Aumenta
b) diminui
c) fica constante
d) diminui e, em seguida, aumenta.
e) aumenta e, em seguida, diminui.
Passo 1
Vamos lá! Temos uma questão sobre como a energia potencial entre duas partículas se comporta quando elas se aproximam e se repelem. O conteúdo envolve energia potencial e forças de repulsão. Para resolver, vamos precisar entender como a energia potencial depende da distância entre as partículas que se repelem.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia potencial elétrica entre duas partículas com cargas elétricas pode ser calculada pela fórmula:
onde:
- $ U $ é a energia potencial,
- $ k $ é a constante eletrostática,
- $ q_1 $ e $ q_2 $ são as cargas das partículas,
- $ r $ é a distância entre as partículas.
Passo 3
No nosso caso, as partículas estão se repelindo, o que significa que as cargas $ q_1 $ e $ q_2 $ têm o mesmo sinal (ambas positivas ou ambas negativas). Quando as cargas têm o mesmo sinal, o produto $ q_1 \cdot q_2 $ é positivo, indicando que a energia potencial $ U $ também é positiva.
Passo 4
Agora, vamos analisar o efeito da aproximação das partículas. Conforme as partículas se aproximam, a distância $ r $ diminui. Observando a fórmula, vemos que $ U $ é inversamente proporcional a $ r $. Isso significa que, se $ r $ diminui, $ U $ aumenta.
Passo 5
Portanto, quando duas partículas que se repelem se aproximam, a energia potencial entre elas aumenta.
Resposta
A resposta correta é a letra a) Aumenta.