Verificou-se que, numa dada região, o potencial elétrico V segue o comportamento descrito pelo gráfico V x r ao lado. (Considere que a carga elétrica do elétron é -1,6.10-19C) Baseado nesse gráfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A força elétrica que age sobre uma carga q = 4 pC colocada na posição r = 8 cm vale 2,5.10-7N. 2. O campo elétrico, para r = 2,5 cm, possui módulo E = 0,1 N/C. 3. Entre 10 cm e 20 cm, o campo elétrico é uniforme. 4. Ao se transferir um elétron de r = 10 cm para r = 20 cm, a energia potencial elétrica aumenta de 8,0.10-22J. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. ►d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. ►a) 630 mm. b) 600 mm. c) 570 mm. d) 31,5 mm. e) 28,5 mm.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Letra D
Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Explicação:
1. Falsa
Nota-se que no intervalo de 5 cm até 10 cm não existe diferença de potencial ( U = 0 ). Portanto o campo elétrico é nulo, aplicando: E = U/d.
E = 0/d ∴ E = 0
E se o campo elétrico for nulo a força elétrica também será.
Fel = E.q ⇒ Fel = 0.q ∴ Fel = 0
2. Verdadeira
Pelo gráfico observamos que o potencial elétrico vale 2,5 mV (2,5.10⁻³ V).
Logo aplicaremos E = v/d.
E = 2,5.10⁻³ / 2,5.10⁻² ⇒ E = 1.10⁻¹ ∴ E = 0,1 N/C
3. Verdadeira
Como o potencial varia de forma linear com a distância nota-se que o campo elétrico é uniforme.
Lembrando que não podemos considerar os pontos 10 cm e 20 cm pois no enunciado ele fala "entre 10 e 20" portanto não os inclui.
4. Verdadeira
A variação da energia potencial elétrica será:
ΔEpel = Epfinal - Epinicial
Energia potencial final:
Epf = q.V
Quando r = 20 cm, V = 0, portanto:
Epf = q.0 ⇒ Epf = 0
Energia potencial inicial:
Epi = q.V
Quando r = 10 cm, V = 5 mV, portanto:
Epi = -1,6.10⁻¹⁹ . 5.10⁻³
Epi = -8.10⁻²² J
Logo:
ΔEpel = 0 - ( -8.10⁻²² )
ΔEp = +8.10⁻²² J