Física III ⇒ Eletrostática. Tópico resolvido

[GLAYDSON]

Considere a figura a seguir como sendo a de uma
distribuição de linhas de força e de superfícies equipotenciais de
um campo elétrico uniforme. O trabalho realizado pela força
elétrica para deslocar uma carga elétrica Q do ponto A ao ponto
D é igual a 1,2x10^‒4 J.

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Analise as afirmações que se seguem:
(1) A intensidade do vetor campo elétrico é de 200 V/m.
(2) O potencial elétrico no ponto D é de 10 V.
(3) A carga elétrica Q vale 2 μC.
(4) O trabalho da força elétrica para deslocar a carga elétrica Q
do ponto A ao ponto B é nulo.
A soma dos números entre parênteses que corresponde aos itens CORRETOS é igual a
a) 1
b) 3
c) 6
d) 10
e) 8

[Vithor]

Okay. Let's go!
Vamos ver cada número:
1: Correto! Por quê? Bem, como estamos trabalhando como um campo elétrico uniforme, podemos concluir que o campo elétrico tem o mesmo valor em todos os pontos! Logo ele é constante, uniforme, e então olhando o desenho podemos perceber que a cada 0,1m o V diminuí 20. Logo 20/0,1 = 200 V/m

2: Errado! Por quê? Utilizando a resposta da 1, podemos observar facilmente que o potencial elétrico no ponto D é 20 V e não 10 V, visto que a cada 0,1 metros ele diminuí 20. Logo com 0,3 = 60 V e 80-60= 20V.

3: Correto! Por quê? Agora utilizaremos a fórmula do trabalho elétrico que é [tex3]\tau = UQ[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\tau = UQ[/tex3]

[tex3]\frac{1,2*10^{-4}}{(80-20)}= Q[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{1,2*10^{-4}}{(80-20)}= Q[/tex3]

[tex3]Q=2^{-6}[/tex3]

4: Correto! Por quê? Esta é muito simples. Como o potencial elétrico no ponto A e B são o mesmo o trabalho é nulo.
Demonstração:
[tex3]\tau = (80-80) q[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\tau = (80-80) q[/tex3]

Logo: [tex3]\tau =0[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\tau =0[/tex3]