Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 24.Problemas Adicionais - Ex. 73
Na Fig. 24-61, o ponto P está a uma distância d, = 4,00 m da partícula 1 () e à distância da paricula 2 () ; as duas partículas são mantidas fixas no lugar. (a) Com V = 0 no infinito, qual é o valor de V no ponto P? Se uma partícula de carga é deslocada do infinito até o ponto P, (B) determine o trabalho realizado; (c) determine a energia potencial do sistema de três partítulas
Passo 1
A situação da questão são duas particulas próximas uma a uma distância e outra a uma distância de um ponto P, mas elas não estão alinhadas estão em eixos diferentes. A questão pede para calcular o Potencial no ponto P e depois calcular o potencial de uma particula trazida do infinito até o ponto P, depois calular o trabalho realizado e por fim a energia potencial das três particulas juntas.
Passo 2
Para calcular o potencial elétrico no ponto P, vamos usar a Eq. 24-26:
Para o potencial no ponto P temos que levar em conta as duas cargas,
considerando
e
Passo 3
Como U = qV, a contribuição da partícula móvel para a energia potencial é zero quando está
a uma distância r = ∞ das partículas fixas. Quando está no ponto P, a contribuição é
usando calculado anteriormente.
Assim, o trabalho realizado para deslocar a partícula móvel até o ponto P é
Passo 4
Somando a contribuição da carga móvel, obtida no item (b), com a contribuição das
cargas fixas, dada por
temos:
Resposta
(a)
(b)
(c)