A energia potencial de um par de cargas que se atraem é
i negativa. positiva. proporcional ao quadrado da distância. inversamente proporcional ao quadrado da distância.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o enunciado está nos perguntando. A questão trata da energia potencial elétrica entre um par de cargas que se atraem. Para resolver, vamos precisar entender a fórmula da energia potencial elétrica e como ela se relaciona com as propriedades das cargas e a distância entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a energia potencial elétrica
entre duas cargas
e
separadas por uma distância
é dada pela fórmula:
Aqui,
é a constante eletrostática.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada parte da fórmula para entender as propriedades da energia potencial:
-
Sinal da Energia Potencial: Quando as cargas se atraem, uma é positiva e a outra é negativa (
e têm sinais opostos). Multiplicando esses sinais, o resultado é negativo. Isso indica que a energia potencial é negativa. -
Proporcionalidade com a Distância: Observamos que a energia potencial é inversamente proporcional à distância
. Isso significa que, se a distância aumentar, a energia potencial diminui, e vice-versa.
Passo 4
Vamos revisar as afirmações fornecidas na questão:
i) Negativa: Correto, como vimos, a energia potencial é negativa para cargas que se atraem.
ii) Positiva: Incorreto, porque a energia potencial é negativa para cargas opostas que se atraem.
iii) Proporcional ao quadrado da distância: Incorreto, a energia potencial é inversamente proporcional à distância, não ao quadrado dela.
iv) Inversamente proporcional ao quadrado da distância: Incorreto, a energia potencial é inversamente proporcional à distância (isto é,
), não ao quadrado da distância.
Resposta
As afirmações corretas são:
i) Negativa
iv) Inversamente proporcional ao quadrado da distância (correto somente se considerar a energia potencial elétrica para distribuições contínuas de carga; para cargas puntiformes, a proporcionalidade é inversa à distância)
iv) Inversamente proporcional ao quadrado da distância (correto somente se considerar a energia potencial elétrica para distribuições contínuas de carga; para cargas puntiformes, a proporcionalidade é inversa à distância)
No contexto de cargas puntiformes, a resposta mais precisa é:
i) Negativa
Exercícios relacionados
Quando uma carga positiva se move na direção do campo elétrico, a carga ganha energia potencial. a carga realiza trabalho sobre o campo. a carga aumenta.
o campo realiza trabalho sobre a carga.
Achar a faixa de energia dos fótons no espectro visível, que compreende os comprimentos de onda entre 400nm e 700nm.
Achar a energia do fóton dos quatro maiores comprimentos de onda da série de Lyman, e calcular os respectivos comprimentos de onda.
Sob condições estáticas, o potencial em um ponto no interior de um condutor é proporcional ao raio do condutor.
proporcional à densidade do condutor.
constante pois o campo elétrico é zero.
proporcional ao comprimento do condutor.
proporcional à densidade do condutor.
constante pois o campo elétrico é zero.
proporcional ao comprimento do condutor.