Exercícios - ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
EP=K Q cdot qd
No campo produzido por uma carga pontual Q=5.10^-3 C, qual é a energia potencial elétrica de uma carga q=-4.10^-8 C, situada a 9.10^-2 m de Q ? Considere as cargas no vácuo.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. A gente precisa calcular a energia potencial elétrica entre duas cargas puntiformes. O enunciado nos dá:
  • Carga Q = 5 times 10^-3 C
  • Carga q = -4 times 10^-8 C
  • Distância entre elas, d = 9 times 10^-2 m
    E estamos no vácuo, então usamos a constante de Coulomb padrão. Para resolver isso, vamos usar a fórmula da energia potencial elétrica:
EP = K Q cdot qd
Onde:
  • K é a constante de Coulomb, que vale 8,99 times 10^9 N·m²/C²
  • Q e q são as cargas
  • d é a distância entre elas

Passo 2

Primeiro, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula. Vamos colocar cada valor no lugar certo:
EP = 8,99 times 10^9 (5 times 10^-3) cdot (-4 times 10^-8)9 times 10^-2

Passo 3

Agora, vamos multiplicar as cargas Q e q:
(5 times 10^-3) cdot (-4 times 10^-8) = -20 times 10^-11 = -2 times 10^-10
Então, a fórmula fica:
EP = 8,99 times 10^9 -2 times 10^-109 times 10^-2

Passo 4

Vamos dividir -2 times 10^-10 por 9 times 10^-2:
-2 times 10^-109 times 10^-2 = -29 times 10^-8 approx -0,222 times 10^-8 = -2,22 times 10^-9

Passo 5

Agora, multiplicamos o resultado pela constante de Coulomb 8,99 times 10^9:
EP = 8,99 times 10^9 times (-2,22 times 10^-9) = -19,94

Resposta

A energia potencial elétrica entre as cargas é aproximadamente -19,94 joules.

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