(b) Um elétron é colocado em x=2 cm. Sua energia potencial é positiva, negativa ou zero? Explicar.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que um elétron é colocado em $ x = 2 \mathrm{~cm} $. A pergunta é: a energia potencial desse elétron é positiva, negativa ou zero? Para resolver isso, vamos precisar entender sobre energia potencial elétrica e como ela está relacionada à posição de uma carga em um campo elétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia potencial elétrica ($ U U q q é V $) é dada pela fórmula:
V
Aqui, $ q $ é a carga do elétron e $ V $ é o potencial elétrico no ponto onde o elétron está localizado.

Passo 3

Sabemos que a carga do elétron é negativa:
q = -e (onde e = 1,6 times 10^-19 C)
Então, a energia potencial do elétron será:
U = (-e)V
Isso significa que o sinal da energia potencial depende do sinal do potencial elétrico $ V $ no ponto $ x = 2 \mathrm{~cm} $.

Passo 4

Agora, precisamos considerar o potencial elétrico $ V $ em $ x = 2 \mathrm{~cm} $. Se o potencial nesse ponto for positivo, então:
V á
Se o potencial for negativo, a energia potencial será positiva. E se o potencial for zero, a energia potencial também será zero.

Passo 5

Sem informações adicionais sobre o campo elétrico ou a fonte do potencial, geralmente assumimos que o potencial em $ x = 2 \mathrm{~cm} $ é positivo em relação a um ponto de referência. Portanto, a energia potencial do elétron será negativa porque a carga do elétron é negativa.

Resposta

A energia potencial do elétron em $ x = 2 \mathrm{~cm} $ é negativa.

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