No campo de uma carga puntiforme
são dados dois pontos A e
cujas distâncias à carga Q são, respectivamente,
e
. O meio é o vácuo. Determine:
a) os potencias elétricos em A e B.
b) o trabalho da força elétrica que atua numa carga
, ao ser deslocada de A para B. c) o trabalho da força elétrica que atua numa carga
, ao ser deslocada de B para A .
a) os potencias elétricos em A e B.
b) o trabalho da força elétrica que atua numa carga
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre uma carga pontual
e dois pontos, A e B, a diferentes distâncias dessa carga. A gente vai precisar usar conceitos de potencial elétrico e trabalho da força elétrica. Para isso, vamos lembrar das fórmulas que relacionam potencial com carga e distância, além de como calcular o trabalho quando movemos uma carga de um ponto a outro no campo elétrico.
Passo 2
a) Determinar os potenciais elétricos em A e B.
O potencial elétrico
em um ponto devido a uma carga pontual
é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a constante eletrostática, -
é a carga, -
é a distância do ponto à carga.
Vamos calcular
e
:
Para o ponto A (
):
Para o ponto B (
):
Passo 3
b) Determinar o trabalho da força elétrica ao deslocar uma carga
de A para B.
O trabalho
realizado pela força elétrica ao mover uma carga
de um potencial
para outro
é dado por:
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que o trabalho é realizado pela força elétrica (energia é liberada).
Passo 4
c) Determinar o trabalho da força elétrica ao deslocar uma carga
de B para A.
Da mesma forma que no item b, mas agora movendo de B para A:
Substituindo os valores:
O sinal positivo indica que o trabalho é realizado contra a força elétrica (energia é fornecida).
Resposta
a) Os potenciais elétricos são
e
.
b) O trabalho realizado ao deslocar a carga de A para B é
.
c) O trabalho realizado ao deslocar a carga de B para A é
.