UFF. Física 2. P1. 2022.1. Questão 3.
3ª questão - Qual das seguintes afirmações melhor explica por que é possível definir um potencial eletrostático em uma região do espaço que contém um campo eletrostático?
A) Trabalho deve ser feito para aproximar duas cargas positivas.
B) Cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.
C) Uma carga positiva ganhará energia cinética à medida que se aproxima de uma carga negativa.
D) Uma carga negativa ganhará energia cinética à medida que se afasta de outra carga negativa.
E) O trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.
Passo 1
Fala aí! Tudo certinho? Esta questão está um pouco complicada? Relaxa que vamos tentar te ajudar. 😎
Nessa questão, temos algumas afirmações e temos que escolher qual melhor explica o motivo de ser possível definir um potencial eletrostático dentro de um campo eletrostático.
O que podemos fazer é analisar alternativa por alternativa e ver qual se encaixa melhor na pergunta que foi dada para a gente. O que você acha? 🤔
Lembrando que o potencial eletrostático é dado pela fórmula
Onde e são os pontos que estamos interessados em calcular os potenciais, é o campo e é o vetor distância entre .
Bora ver quais são essas afirmações? 😁
Passo 2
A alternativa A) diz que deve ser realizado trabalho para aproximar duas cargas positivas.
De fato, isso é verdade, para realizar uma aproximação entre duas cargas de mesmo sinal, é necessário realizar trabalho já que elas se repelem. Mas essa afirmação explica o motivo de ser possível calcular o potencial eletrostático em um campo elétrico?
Não né? Na própria fórmula de não leva em consideração o movimento de duas cargas.
Portanto, essa alternativa não é a correta!
Entendeu? 😁
Passo 3
A alternativa B) diz que cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais diferentes se atraem.
Isso também é verdade, assim como vemos na alternativa A), mas isso está relacionado a possibilidade de definir um potencial em um campo? 🤔🤔
Pelo mesmo motivo que A) não é a resposta que procuramos, B) também não é.
A força de atração ou de repulsão de cargas não influenciam no seu potencial.
Portanto essa alternativa também não é a correta!
Tranquilo até aqui? 😉
Passo 4
Mas então e a alternativa C) que diz que uma carga positiva ganhará energia cinética à medida que se aproxima de uma carga negativa.
Novamente essa afirmação é verídica, já que quanto mais próximo duas cargas de sinais opostos estão, mais forte será a força de atração, portanto, maior será sua energia cinética.
Porém, novamente essa alternativa não é a correta, pois não é necessário o movimento das cargas para definir o potencial eletrostático. 👀
Estamos quase no fim! Vamos continuar.
Passo 5
Na alternativa D) diz que uma carga negativa ganhará energia cinética à medida que se afasta de outra carga negativa.
Isso é verdade! Mas será que isso tem a ver com a definição de um potencial eletrostático? 🤔
Duas cargas de mesmo sinal se repelem então há uma força de repulsão entre elas. Essa força é transformada em energia cinética então essa afirmação não é a melhor definição do potencial eletrostático em um campo elétrico.
Não é possível! a última alternativa deve ser a resposta que procuramos.
Bora ver!
Passo 6
A alternativa E) diz que o trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.
Sim, isso é verdade e isso vai justamente de encontro do que é a definição de um potencial elétrico.
O potencial elétrico é a capacidade de um corpo realizar trabalho elétrico, ou seja, atrair ou repelir cargas, e isso realmente independe do movimento que a carga faz, podendo ser um arco, uma linha reta ou um movimento harmônico.
Portando essa é nossa alternativa correta, a letra E)!
Fim! Iae, o que achou? Responde Aí! 😁
Resposta
E) O trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.