Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 24.Problemas Adicionais - Ex. 105
Na Fig. 24-66, duas partículas de cargas e são mantidas fixas no lugar no eixo x. Se uma terceira partícula, de carga +6,0 μ,C , é deslocada do infinito para o ponto P, o sistema de três partículas tem a mesma energia potencial elétrica que o sistema original de duas partículas. Qual é o valor de ?
Passo 1
Precisamos analisar dois sistemas, um com duas particulas e um com três particulas, e depois fazer proporção
Para que a energia potencial elétrica não mude com a introdução da terceira partícula, é
preciso que o potencial elétrico total produzido no ponto P pelas outras duas partículas seja
zero
onde U é a energia potencial da particula no instante final e inicial
e
onde é a partícula arremessada e é o núcleo e K=0 pois a particula não tem energia cinética no momento final
Como, na menor distância centro a centro r , a energia cinética inicial da particula foi
totalmente convertida em energia potencial elétrica entre a particula e o núcleo, temos:
Passo 2
Para que a energia potencial elétrica não mude com a introdução da terceira partícula, é
preciso que o potencial elétrico total produzido no ponto P pelas outras duas partículas seja
zero
Fazendo = 5d/2 e = 3d /2, obtemos = – 5 /3, o que nos dá