Exercícios Resolvidos de Energia Potencial e Trabalho

Ver Teoria

Enunciado

(Capítulo 24.5 – Exercício 4) Duas placas paralelas condutoras de grande extensão estão separadas por uma distância de 12 cm e possuem densidades superficiais de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces internas. Uma força eletrostática de 3,9.10 - 15   N age sobre um elétron colocado na região entre as duas placas. (Despreze o efeito de borda.)

a) Determine o campo elétrico na posição do elétron.

b) Determine a diferença de potencial entre as placas.

Passo 1

Faaala pessoal, vamos lá pra mais uma de potencial elétrico

Na letra a, podemos encontrar o campo elétrico na posição do elétron usando a equação

E = F q

E no item b, que queremos a diferença de potencial, vamos usar

E d = V

Então vamosss

Passo 2

a) Essa é pa pum, galera. Só usar uma equaçãozinha!

Sabemos que o campo elétrico pode ser calculado por:

E = F q

Só um detalhe que eu quero que todos vocês saibam: duas placas paralelas infinitas (ou muito extensas, que a gente considera como se fossem infinitas) geram um campo elétrico constante na região entre elas. Ok? Ok.

Como temos um elétron, vamos substituir q = e , pois a carga é o elétron:

E = F e

Onde F é a força eletrostática. Substituindo os valores:

E = 3,9.10 - 15   N 1,60.10 - 19   C = 2,4.10 4   N / C

Passo 3

b) Aqui a gente tem que invocar a famosa:

E d = V

Onde E é o campo elétrico, d é a distância entre as placas e V é a diferença de potencial.

Galera, só lembrando, essa fórmula só vale quando o campo elétrico é uniforme, belezinha?

Passando 12 c m = 0,12 m e substituindo os valores:

V = ( 2,4.10 4   N / C ) 0,12   m

V = 2900   V = 2,9   k V

Show! Vamos pra próxima o/

Resposta

Letra (a): E = 2,4.10 4   N / C

Letra (b): V = 2,9   k V

Exercícios de Livros Relacionados

Uma placa não condutora infinita possui uma densidade superficial de cargas σ = + 5,80p C / m 2 . (a) Qual é o trabalho realizado pelo campo elétrico produzido pela placa se uma partícula de carga q =
Uma esfera não condutora tem raio R = 2,31c m e uma carga uniformemente distribuída q = + 3,50f C . Tome o potencial elétrico no centro da esfera como V 0 = 0 . Determine o valor de V para uma distânc
A abaixo mostra um gráfico da componente x do campo elétrico em função de x em uma certa região do espaço. A escala do eixo vertical é definida por E X S = 20,0 N/C. As componentes y e z do campo elét
Duas placas paralelas condutoras de grande extensão estão separadas por uma distância de 12 cm e possuem densidades superficiais de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces internas.
Energia do núcleo. Qual é a energia necessária para montar um nũcleo atômico contendo três prótons (tal como Be), se o modelarmos como um triângulo equilátero de lado 2 ⋅ 10 - 15 m . com próton em cad