Questões - ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
Quando uma carga elétrica se afasta de outra devido à repulsão mútua, a energia potencial elétrica aumenta ou diminui? Quanto vale a energia potencial no infinito?
Passo 1
Vamos resolver duas questões sobre Energia Potencial Elétrica. A primeira pergunta se a energia potencial elétrica aumenta ou diminui quando uma carga se afasta de outra devido à repulsão mútua. A segunda pergunta é sobre o valor da energia potencial no infinito. Para isso, vamos usar a fórmula da energia potencial elétrica:
onde:
- $ E_{P} $ é a energia potencial elétrica,
- $ K $ é a constante de Coulomb,
- $ Q $ e $ q $ são as cargas elétricas,
- $ d $ é a distância entre as cargas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando duas cargas elétricas de mesmo sinal (por exemplo, duas cargas positivas) se afastam uma da outra. Como elas se repelem, a distância $ d $ entre elas aumenta.
Passo 3
Agora, observando a fórmula da energia potencial elétrica:
Podemos ver que a energia potencial $ E_{P} $ é inversamente proporcional à distância $ d $. Isso significa que, conforme $ d $ aumenta, o valor de $ E_{P} $ diminui, já que estamos dividindo por um número maior.
Passo 4
Portanto, quando uma carga elétrica se afasta de outra devido à repulsão mútua, a energia potencial elétrica diminui.
Passo 5
Agora, vamos calcular a energia potencial quando a distância $ d $ tende ao infinito. Isso significa que as cargas estão muito, muito distantes uma da outra.
Substituindo $ d $ por infinito na fórmula:
Quando $ d \to \infty $:
Resposta
- A energia potencial elétrica diminui quando uma carga elétrica se afasta de outra devido à repulsão mútua.
- A energia potencial no infinito é zero.