Exercícios Resolvidos de Energia Potencial e Trabalho

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Enunciado

12 - Na figura abaixo, as linhas pontilhadas representam algumas superfícies equipotenciais de uma distribuição de cargas esfericamente simétrica com carga total positiva. Uma partícula de carga positiva pode ser deslocada do ponto a até alguns possíveis pontos finais b, indicados na figura. O deslocamento é feito por meio das trajetórias A, B, C e D indicadas. Sobre o trabalho realizado pela força elétrica que atua sobre a partícula ao longo dessas trajetórias ( W A , W B , W C e W D , respectivamente), é CORRETO afirmar que:

  1. W D < W A < W B < W C
  2. W B < W C < W D < W A
  3. W C < W D < W A < W B
  4. W A < W B < W C < W D
  5. W A < W D < W C < W B

Passo 1

Ora, o trabalho W está relacionado com o potencial dessa forma aqui:

∆ V = - W q 0

Onde ∆ V é V f - V i onde f representa o final e i inicial. Assim...

∆ V = V f - V i = - W q 0   →

W = q o V i - V f  

Assim, como todos os caminhos tem o mesmo potencial inicial V i , o trabalho dependerá de V f . Quanto maior for V f menor o trabalho.

Passo 2

Então vamos analisar:

Pela figura dá para ver que o maior V f é o de A , com aproximadamente 30 V . Seguido pelo de B, depois pelo de C, e o mais afastado de todos é o D. Então a ordem de trabalho será:

W A < W B < W C < W D

Resposta

Letra D.

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