Question

Gente por favor me ajudem com física!

Imagine um dispositivo que cria entre suas placas uma ddp de 250V, quando elas estão separadas por 5cm. Calcule:

a) a intensidade do Campo elétrico entre as placas;

b) a intensidade da força elétrica atuante sobre uma carga de 1 micro coulomb colocada entre as placas;

c) o trabalho da força elétrica quando a carga de 1 micro coulomb se desloca da placa positiva para a negativa.

Gente me ajudem por favor! preciso muito de pontos e não entendo quase nada do assunto :(

Answer 1

Lembra da energia potencial gravitacional? Era calculada por Epg=F.d

F a força gravitacional
d a distância entre as massas

A mesma coisa pode ser pensada na energia potencial elétrica:

Epe=F.d

F= força elétrica
d= distância entre as cargas

Porém:

F=E.q

E=campo elétrico (análogo ao campo gravitacional g)
q=carga elétrica que sofre a força (análogo à massa que sofre a força gravitacional)

Então:

Epe=F.d
Epe=E.q.d

Bom, o potencial elétrico (chamarei de V) nada mais é que a energia potencial elétrica dividida pela carga q que passa pelo condutor:

V=Epe/q
V=E.q.d/q
V=E.d

É importante que as unidades estejam no SI. Distância em metros...

Por regra de três:
100cm=1m
5cm=x

5cm.1m=100cm.x
5cmm/100cm=x
0,05m

V=E.d
V/d=E

250/0,05=E
5000=E

Qual a unidade?
V/d=E
Potêncial elétrico (V) é medido em voltz (V) e a distância (d) foi medida em metros (m). Como V/d=E, então V/m=unidade do campo elétrico.

Resposta: 5000V/m=E


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F=E.q
F=5000.q

Assimportante como a distância, também dá para converter por regra de três:

u é o símbolo de micro, microcoulomb é uC

10^6uC=1C
1uC=x

1uC.1C=10^6uC.x
1uCC/10^6uC=x
1.10^-6C=x

F=E..q
F=5000.1.10^-6
F=5.(10^3).1.(10^-6)
F=5.10^-3

A unidade? Se o campo elétrico está de acordo com o SI e a carga também (coulomb) então a força está em Newton. Símbolo: Não

F=5.10^-3N

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O trabalho corresponde à variação da energia potencial.

W=trabalho
Epe=energia potencial elétrica inicial
E'pe=energia potencial elétrica final

W=Epe-E'pe
W=E.q.d-E'.q.d'

Primeiro, qual a distância final em relação ao pólo negativo?

Se a carga se desloca do pólo positivo para o negativo, quando ela chega no destino, ela terá uma distância final de zero:

W=E.q.d-E'.q.d'
W=E.q.d-E'.q.0
W=E.q.d-0
W=E.q.d
W=5000.(10^-6).0,05
W=250.(10^-6)
W=25.(10).(10^-6)
W=25.(10^-5)

A unidade? Bom, se o campo elétrico está no SI, a carga também (C) e a distância também (m), o trabalho será em joules (J)

W=20.(10^-5)J