Enunciado

Três cargas de + 122 m C estão posicionadas cada uma em um dos cantos de um triângulo equailátero de 1,72   m de lado. Se a energia é suprida a uma taxa de 831   W , quantos dias seriam necessários para mover uma das três cargas para o ponto médio da linha imaginária que liga as outras duas cargas?

Passo 1

A energia potencial elétrica total do sistema é a soma dos três pares de interação. Um desses pares não muda durante o processo, portanto pode ser ignorado ao encontrar a mudança na energia potencial. A variação da energia potencial elétrica é então

Δ U = 2 q 2 4 π ϵ 0 r f - 2 q 2 4 π ϵ 0 r i = q 2 2 π ϵ 0 1 r f - 1 r i

Neste caso r i = 1.72 m, enquanto r f =0.86m. A variação da energia potencial é então

Δ U = 2 8.99 × 10 9 N ⋅ m 2 / C 2 ( 0.122 C ) 2 1 ( 0.86 m ) - 1 ( 1.72 m ) = 1.56 × 10 8 J

O tempo necessário é

t = 1.56 × 10 8 / ( 831 W ) = 1.87 × 10 5 s = 2.17  dias

Resposta

2.17  dias

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