Question

As superfícies equipotenciais e algumas li­nhas de força de um campo eletrostático unifor­me estão representadas na figura seguinte.
Considere uma partícula com carga q = 3,0 C e determine o trabalho da força elétrica que age nes­sa partícula para deslocá-la de A até C.

Answer 1

Olá!

Questão de física sobre eletrostática de um campo elétrico uniforme.

Em um campo elétrico uniforme temos o movimento das cargas se dando no sentido do polo positivo para o polo negativo.

Considerando os diferenciais de potencial dos polos da imagem temos:

polo positivo: 30 V

polo negativo: -50 V

Como neste caso o trabalho não depende do caminho, devemos analisar a direção em que a força atua. É fácil afirmar que a força elétrica atua no sentido do movimento, ou seja, do polo positivo para o polo negativo.

Portanto, no caso de campos elétricos uniformes, precisamos nos preocupar apenas com a posição das cargas e sua distância, para que possamos usar a relação:

$\tau = qEd_{AC}$

onde τ = trabalho

q = carga

E = campo elétrico

d = distância entre as cargas

Aplicando esta fórmula temos:

$\tau = 3,0x10^{-6}*E*20$

Sendo:

$E=K \frac{Q}{d^{2}} = 9,0x10^{9} \frac{3,0x10^{-6}}{5^{2}}=1,08x10^[3} C$

Substituindo na fórmula para cálculo de trabalho, temos:

$\tau = 3,0x10^{-6}*1,08x10^{3}*20 = 0,0648 J=64,8 mJ$

Espero ter ajudado!

Answer 2

Resposta: 240.10^-6 J=240μJ