Enunciado

Três cargas puntiformes no eixo x : q 1 está na origem, q 2 está em x = + 3,00   m e q 3 está em x = + 6,00   m . Determine a energia potencial eletrostática deste sistema de cargas para os seguintes valores de carga: (a) q 1 = q 2 = q 3 = + 2,00   μ C ; (b) q 1 = q 2 = + 2,00 μ C e q 3 = - 2,00   μ C ; (c) q 1 = q 3 = + 2,00 μ C e q 2 = - 2,00   μ C . (Considere que a energia potencial seja zero quando as cargas estiverem muito afastadas).

Passo 1

Fala galera, o esquema abaixo representa o que o enunciado diz.

A energia potencial do sistema é:

U = k q 1 q 2 d 12 + k q 1 q 3 d 13 + k q 2 q 3 d 23

onde d 12 = 3,00   m , d 13 = 6,00   m e d 23 = 3,00   m .

Passo 2

  1. Temos que
  2. U = 9,0 × 10 9 2,00 2,00 3,00 + 2,00 2,00 6,00 + 2,0 0 2,00 3,00 × 10 - 12 U = 30,0   m J

  3. Temos
  4. U = 9,0 × 10 9 2,00 2,00 3,00 + 2,00 - 2,00 6,00 + 2,00 - 2,00 3,00 × 10 - 12 U = - 5,99   m J

  5. Por fim,

U = 9,0 × 10 9 2,00 - 2,00 3,00 + 2,00 2,00 6,00 + 2,00 - 2,00 3,00 × 10 - 12 U = - 18,0   m J

Resposta

  1. 30,0   m J
  2. - 5,99   m J
  3. - 18,0   m J
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