Física III ⇒ Trabalho e Potencial Elétrico Tópico resolvido

[Liliana]

Duas placas idênticas, circulares, planas e paralelas, são carregadas com cargas de sinais opostos, conforme indicado na figura a seguir. Considere o ponto P, situado no eixo das placas, e o ponto R, no plano que se situa no meio das duas placas. O trabalho que devemos realizar para levar uma carga positiva de P até R, com velocidade constante:

ççç.JPG (6.78 KiB) Exibido 2792 vezes

a) é nulo.
b) é negativo.
c) é positivo.
d) depende do caminho percorrido entre P e R.
e) depende da posição do ponto R no plano.

Por que não é negativo??
Considerando W= q(Vinicial - Vfinal), com Vinicial = VP e Vfinal=VR, e como VR está mais perto da carga geradora do campo, então VR > VP -----> W= q(VP-VR) não deveria ser negativo???

[Brunoranery]

Bom dia.
Esse que você está calculando é o Trabalho da Força Eletrica. No item ele diz: O trabalho que devemos realizar, ou seja, o da força externa, e não elétrica. Como a carga está se movendo, mas o da força elétrica é negativa, teremos que efetuar um externo de valor maior que zero.

[Liliana]

Como você sabe que tem que ser maior que zero, e não apenas maior que o trabalho da força elétrica??

[Deleted User 19267]

Liliana, essa fórmula, na vdd, pode sim ser usada aí, pq se refere ao trabalho realizado sobre uma carga! Vc está certa.
Olha, se vc traçar um linha vertical sobre cada ponto (P e R), vc vai criar duas áreas equipotenciais, e então, vc verá q o ponto P pode ser transportado (pq tem o mesmo potencial) para o centro entre as placas!

Aí, Vp > Vr (como vc disse)
T = q.U
Acontece q vc trocou, U na vdd é o final menos o inicial, assim dá +!
Vc colocou inicial menos o final!

Por fim, com a carga + e o U +, o trabalho tbm é +!

Espero q tenha entendido! Qualquer coisa, fala!


Ah, e com relação à força externa, o trabalho já é, por si só, uma força externa q age sobre um corpo!

[Liliana]

Aí, Vp > Vr (como vc disse)

Na verdade, eu disse que Vr > Vp, por que Vr está mais próximo das cargas positivas, e quanto menor a distância, maior o potencial.

Acontece q vc trocou, U na vdd é o final menos o inicial, assim dá +!
Vc colocou inicial menos o final!

Eu sei que , geralmente, o delta significa o final menos o inicial, mas na minha apostila ta o inicial menos o final, e eu usei essa fórmula em outros exercícios e deu certo...

[undefinied3]

As apostilas colocam inicial menos final porque o trabalho de uma força conservativa é definido como [tex3]-\Delta E_p[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]-\Delta E_p[/tex3]

, sendo [tex3]E_p[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]E_p[/tex3]

a energia associada aquela força. Isso vale pra força gravitacional também, e até para empuxo se você for associar uma energia potencial a ele.

Veja, Liliana, você calculou o trabalho da força elétrica, que de fato será negativo pois o potencial em P é menor do que o em R, então [tex3]+q(V_p-V_r)<0[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]+q(V_p-V_r)<0[/tex3]

. Agora, o trabalho que NÓS DEVEMOS REALIZAR, é positivo, como o Bruno disse.
"Como você sabe que tem que ser maior que zero, e não apenas maior que o trabalho da força elétrica??"
Essa sua dúvida não ficou claro pra mim. O trabalho, em módulo, da carga é igual ao que devemos realizar, mas são de sinais opostos.

[Deleted User 19267]

Nossa! Entendi agr a questão... Obg!

[Liliana]

undefinied3

O Bruno disse "O trabalho que devemos realizar, ou seja, o da força externa, e não elétrica", então eu entendi que o trabalho externo que a gente teria que fazer deveria ser maior que o da força elétrica, que é negativa. A minha pergunta foi no sentido de, por exemplo, o trabalho da força elétrica ser -5 e o trabalho que deveríamos fazer ser -4, sendo [tex3]-4 > -5[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]-4 > -5[/tex3]

e ainda assim continua negativa, entendeu?
Eu poderia decorar que o trabalho que nós deveríamos fazer é de sinal oposto ao trabalho da força elétrica, mas não queria ter que fazer isso, por que aí aparece um exercício um pouco mais diferente e eu acabo errando... Você tem como me explicar de forma simples (até pra não ser trabalhoso pra você), ou me indicar um site que você ache bom, pra eu poder me aprofundar, fazendo um favor??

[undefinied3]

O que você falou não faz sentido em relação ao objetivo que queremos fazer. O trabalho pra mover a carga de A até B é x. Se não realizarmos esse trabalho em completude, não teremos movido de A até B. Se o trabalho da força elétrica é -5 pra mover uma partícula entre A e B, temos que aplicar 5 pra mover de A até B, não mais nem menos. Entenda, temos que fazer um trabalho de MESMO MÓDULO, mas sinal oposto pois ele se opõe ao trabalho da força elétrica.
Você não tem que decorar algo que é lógico, a finalidade que queremos é exatamente contrária do que a do campo elétrico quer. Se custa x pro campo elétrico, então custa -x pra gente, porque faremos a mesma coisa, mas indo contra a natureza. O único motivo de se errar esse tipo de exercício é falta de atenção na leitura do enunciado, por isso que as pessoas costumam sublinhar as informações enquanto leem, pra não perder esses detalhes que fazem errar a questão por bobeira nessas questões "pegadinhas". Veja que a física essencial já foi aplicada nos conceitos de energia/trabalho e de campo elétrico, mas questões infelizes como essa ainda fazem questão de te pegar numa chatisse dessas.

[Liliana]

Entendi!!!
Realmente, é lógico e foi por falta de atenção...
Mas muito obrigada pela paciência!!