Duplas cargas puntiformes, e , estão separadas por uma distância igual a . O ponto está localizado sobre a reta que passa pelas duas cargas, na metade da distância entre elas. O ponto está a uma distância igual a 0,800 m da carga e a da carga . Considerando o pontencial a uma distância infinita das cargas igual a zero, calcule: (a) o potencial no ponto ; (b) o potencial no ponto ; © o trabalho realizado pela força elétrica quando uma carga igual a se desloca do ponto até o ponto .

Passo 1

Vamos resolver o exercício sobre potenciais elétricos e trabalho realizado por uma força elétrica. Temos duas cargas puntiformes, e , separadas por . Precisamos calcular o potencial nos pontos e , e o trabalho ao mover uma carga de para . Para isso, vamos usar a fórmula do potencial elétrico devido a uma carga pontual:
onde ²², é a carga e é a distância da carga ao ponto onde queremos calcular o potencial.

Passo 2

Parte (a): Calcular o potencial no ponto .
Como o ponto está na metade da distância entre as duas cargas, a distância de para cada carga é:
O potencial total em é a soma dos potenciais devido a cada carga:

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula:
Calculando cada termo:

Passo 4

Parte (b): Calcular o potencial no ponto .
No ponto , a distância para é e para é . O potencial total em é:
Substituindo os valores:
Calculando cada termo:

Passo 5

Parte ©: Calcular o trabalho realizado ao mover uma carga de para .
O trabalho realizado pela força elétrica ao mover uma carga de para é dado pela diferença de potencial multiplicada pela carga:
Substituindo os valores:

Resposta

(a)
(b)
©

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