(b) Um elétron é colocado em
. 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
q
V $) é dada pela fórmula:
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:
Então, a energia potencial do elétron será:
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:
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.