O potencial do balão muda à medida que ele é inflado? Se sim, por qual fator? Se não, por que não?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pergunta se o potencial de um balão muda enquanto ele é inflado. Isso está relacionado à matéria de Eletrostática, que estuda cargas elétricas e seus potenciais. Para resolver isso, vamos precisar entender como o potencial elétrico de uma esfera carregada depende do seu tamanho.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do potencial elétrico
em relação a uma carga
distribuída de forma uniforme sobre uma esfera de raio
. A fórmula é:
onde
é a constante eletrostática (
).
Passo 3
Agora, pense que ao inflar o balão, o raio
aumenta. Na fórmula,
é inversamente proporcional a
, ou seja, se
aumenta,
diminui, assumindo que a carga
permanece constante.
Passo 4
Então, concluindo, ao inflar o balão, o raio
aumenta e, por consequência, o potencial
diminui. Isso significa que o potencial do balão muda à medida que ele é inflado.
Resposta
Sim, o potencial do balão diminui à medida que ele é inflado, pois é inversamente proporcional ao aumento do seu raio.
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. (d) A partir da equação obtida em (b) obtenha
. (d) A partir da equação em (b) obtenha
. (e) Calcule a altura máxima em. termos das condições iniciais.