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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 24.Problemas Adicionais - Ex. 75

Três cargas de + 0,12   C formam um triângulo equilátero com 1,7   m de lado. Usando uma energia fornecida à taxa de 0,83   k W , quantos dias são necessários para deslocar uma das cargas para o ponto médio do segmento de reta que liga as outras duas cargas?

Passo 1

Fala aí! como vai? 😁

Temos três cargas nos vértices de um triangulo, e temos que calcular o trabalho para deslocar uma das cargas para o meio das outras duas, criando uma linha com três cargas.

Tem ideia de como fazemos isso? 🤔

O trabalho necessário é igual a variação da energia potencial do sistema

U i = q × q 4 π ϵ 0 d

onde d é a distância inicial

U f = q × q 4 π ϵ 0 d '

onde d ’ é a distância final

W = Δ U = U f - U i

W = 2 q 2 4 π ϵ 0 d ' - 2 q 2 4 π ϵ 0 d

Ou também...

W = 2 q ² 4 π ϵ 0 1 d ' - 1 d

Preparado? Bora lá! 😉

Passo 2

Agora basta calcular usando:

1 4 π ε 0 = 8,99 × 10 9 N . m ² / C ² , d ’ = 0,85   m , d = 1,7   m e q = 0,12 C .

W = 2 × 8,99 × 10 9 N . m 2 / C 2 × 0,12 C 2 1 0,85 m - 1 1,7 m

W = 1,5 × 10 8 J

A uma taxa P = 0,83   k W = 830   J / s , seriam necessários W / P = 1,8 × 10 5 s ou cerca de 2,1 dias

para realizar o trabalho.

Sacou? Responde Aí! 😁

Resposta

W / P = 1,8 × 10 5 s ou cerca de 2,1 dias

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