Question

A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo.

Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de ri = 3 x 10-10 m a rf = 9 x 10-10 m, a energia cinética da partícula em movimento

a) diminui 1 x 10^-18 J.
b) aumenta 1 x 10^-18 J.
c) diminui 2 x 10^-18 J.
d) aumenta 2 x 10^-18 J.
e) não se altera.

Answer 1

A partícula, que estava em repouso, começa a se movimentar e, por esta razão, ganha energia cinética.
Esta energia cinética (Ec), que foi adquirida pela partícula, vai ser igual à variação da energia potencial existente entre os dois pontos.

Com base no gráfico e nas informações recebidas, temos:

$r_{i} = 3. 10^{-10}m$ ⇒ $u_{i} = 3. 10^{-18}J$
$r_{f} = 9. 10^{-10}m$ ⇒ $U_{f} = 1. 10^{-18}J$
$E_{C} = l 1. 10^{-18} - 3. 10^{-18} l (J)$

$E_{C} = 2. 10^{-18}J$

Assim, assinalamos a alternativa D.

Answer 2

Resposta:

d) aumenta 2 × 10⁻¹⁸ J.

Explicação:

(geekie)

Em sistemas conservativos, a redução de energia potencial corresponde a um aumento de energia cinética (a energia mecânica se conserva). Da leitura do gráfico, podemos ver que quando a distância inicial entre as duas partículas é ri = 3 × 10⁻¹⁰ m , a energia potencial elétrica U é 3 × 10⁻¹⁸ J. Da mesma maneira, quando a distância final entre as partículas é rf = 9 × 10⁻¹⁰ m, a energia potencial elétrica é 1 × 10⁻¹⁸ J.

Assim podemos calcular a energia cinética da partícula em movimento:  

∆Ec = 3 × 10⁻¹⁸ – 1 × 10⁻¹⁸ = 2 × 10⁻¹⁸ J