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:
  1. 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.
  2. 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)
No contexto de cargas puntiformes, a resposta mais precisa é:
i) Negativa

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