Uma carga elétrica de - 9,12 n C está uniformemente distribuída ao redor de um anel de raio 1,48   m que se encontra no plano y z com seu centro na origem. Uma partícula com carga de - 5,93 pC é posicionada sobre o eixo x , no ponto x = 3,07   m . Calcule o trabalho realizado por um agente externo para mover a carga pontual para a origem.

Passo 1

E aí pessoal tudo belezinha? O exercício pede que a gente calcule o trabalho realizado por um agente externo para mover a carga pontual para a origem.

Podemos encontrar a densidade de carga linear dividindo a carga pela circunferência,

λ = Q 2 π R

onde Q se refere à carga no anel. O trabalho realizado para mover uma carga q de um ponto x até a origem será dado por

W = q Δ V W = q ( V ( 0 ) - V ( x ) )

= q 1 4 π ϵ 0 Q R 2 - 1 4 π ϵ 0 Q R 2 + x 2 , = q Q 4 π ϵ 0 1 R - 1 R 2 + x 2 .

Colocando os números,

- 5.93 × 10 - 12 C - 9.12 × 10 - 9 C 4 π 8.85 × 10 - 12 C 2 / N ⋅ m 2 1 1.48 m - 1 ( 1.48 m ) 2 + ( 3.07 m ) 2 = 1.86 × 10 - 10 J

Resposta

1.86 × 10 - 10 J

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