(Capítulo 24.9 – Exercício 29) Na Fig. abaixo, determine o potencial elétrico produzido na origem por um arco de circunferência de carga Q 1 = +7,21 pC e duas partículas de cargas Q 2 = 4,00 Q 1 e Q 3 = -2,00 Q 1 . O centro de curvatura do arco está na origem, o raio do arco é R = 2,00 m e o ângulo indicado é θ   = 20,0º.

Passo 1

E aí, preparados pra mais uma?

Aqui queremos encontrar o potencial elétrico na origem, ou seja, no ponto ( 0,0 )

Esse potencial é causado por um arco e duas partículas

Uma característica desse tipo de questão é que esse arco pode ser substituído por uma carga pontual. Isso foi melhor explicado no exercício 24 desse capítulo. Substituindo a barra por uma carga pontual, em que a distância é o raio desse arco de circunferência, temos:

V = 1 4 π ϵ 0 Q 1 R +   1 4 π ϵ 0 4 Q 1 2 R + 1 4 π ϵ 0   - 2 Q 1 R

V = 1 4 π ϵ 0 Q 1 R  

Passo 2

Então, temos

V = 1 4 π ϵ 0 Q 1 R

Agora basta a gente substituir os valores dados pelo enunciado e pronto 😊

V = 8,99 × 10 9   N . m 2 C 2 7,21 × 10 - 12   C 2,00   m = 3,24 × 10 - 2   V = 32,4   m V

Note que como o potencial é uma grandeza escalar, o ângulo θ     não foi necessário para desenvolver a questão!

Fechouu

Resposta

V = 32,4   m V

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