Um corpo de dimensões desprezíveis possui massa e carga . Ele é solto do repouso do alto de uma rampa de altura . Nesta região, o campo gravitacional é constante, e há ainda um campo eletroestático presente. Sabendo-se que o corpo chega ao ponto mais baixo da rampa com velocidade , qual a diferença de potencial eletrostático entre o ponto mais baixo da rampa e o ponto de soltura do corpo?
- Para determinarmos a diferença de potencial devemos conhecer o formato da rampa.
Passo 1
A gente pode calcular a DDP a partir do cálculo da energia potencial elétrica que variou durante essa descida. Primeiro, vamos calcular a variação de energia cinética:
Pois o corpo partiu do repouso.
Passo 2
A variação da energia potencial gravitacional é negativa e depende da variação de altura:
Passo 3
A soma da variação de todas as energias é zero. Com isso podemos calcular a variação de energia potencial elétrica:
Passo 4
Usar a definição de diferença de potencial (DDP):
Resposta
Letra (c)