Exercícios Resolvidos de Energia Potencial e Trabalho

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Enunciado

8ª questão - Quais afirmações são verdadeiras para um elétron se movendo sob ação exclusiva de um campo elétrico?

I ) Sua energia potencial elétrica aumenta à medida que vai do alto para o baixo potencial.

I I ) Sua energia potencial elétrica diminui à medida que vai do alto para o baixo potencial.

I I I ) Sua energia potencial diminui à medida que sua energia cinética diminui.

I V ) Sua energia cinética diminui à medida que se move no sentido do campo elétrico.

V ) Sua energia cinética aumenta à medida que se move no sentido do campo elétrico.

A) I e I V

B) I I e V

C) I e V

D) I I I e I V

E) I I e I I I

Passo 1

Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉

Nessa questão, temos algumas afirmações e temos que definir quais são verdadeiras no que diz respeito a um elétron se movendo em um campo elétrico.

Podemos analisar cada afirmação separadamente antes de dar o veredito sobre qual é a alternativa correta.

Antes de tudo, temos que ter em mente uma coisa, um a carga de um elétron é - 1,6 · 10 - 19   C , igual ao próton, porém com o sinal negativo.

Essa informação é fundamental para compreender as afirmações corretas.

Entendeu? Bora começar! 😁😁

Passo 2

Começando pelo item I , que diz que a energia potencial elétrica de um elétron aumenta à medida que vai do alto para o baixo potencial.

Sabemos que elétrons tendem a seguir na direção oposta do campo elétrico. Quando temos uma carga negativa em um ponto de alto potencial elétrico, significa que o campo elétrico é mais denso naquele local, a medida que afastamos essa carga desse ponto, a energia potencial aumenta.

Isso pode não ser tão intuitivo, mas é porque estamos acostumados a imaginar cargas positivas.

Portanto, a alternativa I é verdadeira!

Na afirmação I I , diz que a energia potencial elétrica do elétron diminui à medida que vai do alto para o baixo potencial.

Isso é justamente o contrário da afirmação I , portanto se I é verdadeira, I I só pode ser falsa.

Se nossa carga fosse positiva, essa afirmação estaria correta, mas nossa carga é negativa.

Na afirmação I I I , diz que a energia potencial do elétron diminui à medida que sua energia cinética diminui.

Lembra quando estudamos em mecânica que a energia potencial gravitacional era transformada em energia cinética em um sistema?

Então, a mesma coisa acontece aqui, para haver energia cinética deve haver uma energia potencial “armazenada” no sistema e conforme acontece essa troca de energia potencial para energia cinética uma deve diminuir para a outra poder aumentar.

Portanto, essa afirmação também é falsa!

Tranquilo até aqui? 😉😉

Passo 3

Na afirmação I V , diz que a energia cinética do elétron diminui à medida que se move no sentido do campo elétrico.

Veja só, até agora vimos que a energia cinética diminui à medida que a energia potencial aumenta (vimos na afirmação I I I ) e também vimos que a energia potencial diminui quando o elétron se move de um ponto de menor potencial para o maior potencial (vimos na afirmação I ).

Portanto, a energia diminui à medida que o potencial aumenta e o potencial aumenta a medida que o elétron se move no sentido do campo, logo a energia cinética diminui a medida que nos movemos em direção ao campo elétrico, entendeu?

A afirmação I V é verdadeira!

Por fim, a afirmação V diz que a energia cinética do elétron aumenta à medida que se move no sentido do campo elétrico.

Essa afirmação é justamente o contrário da afirmação anterior, correto? Logo se a afirmação anterior está correta, essa afirmação não está!

Portando a afirmação V é falsa!

Logo a alternativa que diz que as afirmações I e I V estão corretas, é a alternativa A)!

É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍

Resposta

A) I e I V

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