Um sistema formado por três cargas puntiformes iguais, colocadas em repouso nos vértices de um triângulo eqüilátero, tem energia potencial eletrostática igual a U. Substitui-se uma das cargas por outra, na mesma posição, mas com o dobro do valor. A energia potencial eletrostática do novo sistema será igual a:? heeelllpppp :)
Soluções para a tarefa
A energia potencial eletrostática do novo sistema será igual a 5/3 da anterior.
A energia potencial elétrica pode ser calculada por meio da seguinte equação -
Epel = k.Q.q/d
Onde,
Epel = energia potencial elétrica
K = constante eletrostática (N.m²/C²)
Q e q = carga elétrica (C)
d = distância entre as cargas (m)
Primeiramente temos três cargas puntiformes iguais, assim, a energia potencial eletrostática total será inicialmente dada por-
Epel = E₁₂ + E₂₃ + E₁₃
Epel = k.Q.q/d + k.Q.q/d + k.Q.q/d
Epel = 3. k.Q.q/d
Quando substituimos uma das cargas por outra com o dobro do valor, teremos-
Epel₂ = E₁₂ + E₂₃ + E₁₃
Epel₂ = k.2Q.q/d + k.Q.q/d + k.2Q.q/d
Epel₂ = 5. k.Q.q/d
Assim,
Epel₂ = 5. k.Q.q/d
Epel₂ = 5. Epel/3
Epel₂ = 5/3. Epel
Resposta:
U = k . Q1 . Q2 / D
U1 = k.Q²/d + k.Q²/d + k.Q²/d = 3kQ²/d
U2 = k.Q²/d + k.2Q²/d + k2Q²/d = 5kQ²/d
Utotal = 5/3