Na figura abaixo, as linhas pontilhadas representam algumas superfícies equipotenciais de uma distribuição de cargas esfericamente simétrica com carga total positiva. Uma partícula de carga positiva pode ser deslocada do ponto até alguns possíveis pontos finais indicados na figura. O deslocamento é feito por meio das trajetórias , , e indicadas. Sobre o trabalho realizado pela força elétrica que atua sobre a partícula ao longo dessas trajetórias (,, e , respectivamente), é CORRETO afirmar que:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
Passo 1
A figura mostra pra gente 4 trajetórias diferentes de uma carga, que viaja através de superfícies equipotenciais até um ponto .
A gente quer comparar o trabalho realizado em cada uma dessas trajetórias, lembrando que ele é dado por
Como a carga é a mesma em qualquer um dos caminhos, vamos analisar apenas o . Todas as cargas saem do ponto a que tem um potencial .
Passo 2
Então vamos lá, analisando o para cada uma das trajetórias:
A) Nesse trajeto, a carga sai de uma superfície de e vai para uma de , então:
Passo 3
B) Agora o trajeto B, a carga sai de uma superfície de e vai para a mesma superfície no fim, então :
Passo 4
Agora o trajeto C, a carga sai de uma superfície de e vai para uma superfície de , então :
Passo 5
D) Por fim, no trajeto D, a partícula primeiro sai da superfície de e vai até a de :
Passo 6
Logo, comparando o de cada trajetória, temos que
Logo, a alternativa correta é a letra F.
Resposta
F)