Questões de física
Força elétrica
Trabalho
Soluções para a tarefa
___________________________
2) >>>>>FORÇA ELÉTRICA<<<<<<
Segundo a Lei de Coulomb, a força entre 2 ou mais cargas é o resultado da multiplicação entre uma constante K (que vale aproximadamente 9x10⁹), o valor das cargas e tudo isso dividido pela distância ao quadrado. Pensando nisso, a fórmula é:
F = K · Q₁ · Q₂ / d²
- K = 9x10⁹
- Q₁ = 2x10⁻⁹ C
- Q₂ = -1x10⁻⁹ C
- d = 0,03m = 3x10⁻²m
F = 9x10⁹ · 2x10⁻⁹ · -1x10⁻⁹ / 3x10⁻²
F = 18x10⁰ · -1x10⁻⁹ / 3x10⁻²
F = -18⁻⁹ / 3x10⁻²
F = -6x10⁻⁷
F = 6x10⁻⁷ N (valor em módulo, pois é uma força de atração)
________________________
3) >>>>CAMPO ELÉTRICO<<<<
O campo elétrico (E) gerado pro cargas puntiformes é a multiplicação entre a constante K pelo valor da carga (Q), e tudo isso dividido pela distância ao quadrado.
- K = 9x10⁹
- Q = -4x10⁻¹² C
- d = 0,2m = 2x10⁻¹m
E = K·Q/d²
E = 9x10⁹ · -4x10⁻¹² /(2x10⁻¹)²
E = -36x10⁻³ / 4x10⁻²
E = -9x10⁻1
E = 9x10⁻1 N/C (em módulo)
_______________________
4) >>>>POTENCIAL ELÉTRICO<<<<
O potencial elétrico (V) é a razão entre energia e carga, ou seja, joule/coulomb.
- Q = 2x10⁻⁶ C
- E = 4x10⁻⁴ J
V = E/Q
V = 4x10⁻⁴ / 2x10⁻⁶
V = 2x10²
V = 200 volts
_______________________
5) >>>> DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO<<<<
A DDP é a diferença entre o potencial num ponto A e o potencial num ponto B. O exercício aponta que as cargas valem Q=5x10⁻¹⁶ e q=2x10⁻¹⁶, e distância entre elas é 0,30m.
DDP = KQ/d - Kq/d
DDP = (KQ - Kq) / d
DDP = K(Q-q)/d
DDP = 9x10⁹(5x10⁻¹⁶ - 2x10⁻¹⁶) / 3x10⁻¹
DDP = 3x10¹⁰(3x10⁻¹⁶)
DDP = 9x10⁻⁶ volts
_______________________
6) >>>> CO<
- i = ?
- t = 2x10⁻¹⁶ s
- n = 3x10⁻¹⁹ elétrons
- e = 1,6x10⁻¹⁹ C
- Q = i · t
- Q = n · e
Portanto: i · t = n · e
i = n · e / t
i = 3x10⁻¹⁹ · 1,6x10⁻¹⁹ / 2x10⁻¹⁶
i = 4,8x10⁻³⁸ / 2x10⁻¹⁶
i = 2,4x10⁻²² Ampères
_______________________
7) >>>> TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA <<<
O trabalho da força elétrica é a multiplicação entre a carga e a diferença de potencial entre dois pontos.
T = q(ΔV)
- O enunciado já disse que o ΔV vale 15 volts. Portanto é só multiplicar:
T = q(15)
T = 3x10⁻⁵(15)
T = 45x10⁻⁵