(a) Calcule a intensidade do potencial elétrico produzido em rA=20 cm e rB=50 cm por uma carga pontual q1=150 mu C. (b) Calcule a intensidade do trabalho que q1 realiza sobre uma carga q2=50 mu C para deslocá-la de rA até rB.
Resposta: (a) VA=6,75 times 10^6 V e VB=2,7 times 10^6 V (b) W=202,5 J.

Passo 1

Beleza, olha só o que o enunciado quer:
(a) A gente tem uma carga pontual e precisa achar o potencial elétrico que ela gera em dois pontos: um a e outro a .
(b) Depois, com esse potencial, a gente calcula o trabalho que a carga realiza ao mover outra carga de até .
Conteúdo envolvido:
  • Potencial elétrico de uma carga pontual: .
  • Trabalho realizado por força elétrica: .
O que vamos precisar:
  1. Converter unidades (microcoulomb em coulomb, cm em metro).
  2. Constante eletrostática .
  3. Calcular passo a passo sem pular nada.

Passo 2

Calcular o potencial em V(r) ;=; k,q1rcom k=9times10^9 N,m^2/C^2 e VA = 9times10^9,(150times10^-6)0,20 = 9times10^9cdot1,5times10^-40,20 = 1,35times10^60,20 = 6,75times10^6 V .
  1. Converte as unidades:
    • VB = 9times10^9,(150times10^-6)0,50 = 1,35times10^60,50 = 2,70times10^6 V .
    • .
    • .
  2. Lembra da fórmula do potencial de carga pontual:
  3. Então:

Passo 3

Calcular o trabalho que W = q2,(VA - VB) faz ao deslocar q2 = 50 muC = 50times10^-6 C de W = 50times10^-6,l(6,75times10^6 - 2,70times10^6r) = 50times10^-6times4,05times10^6 = 202,5 J até .
  1. Teoria: o trabalho da força elétrica no deslocamento de uma carga entre dois pontos é
    Aqui a diferença de potencial é a “energia por carga” que a força entrega.
  2. Converte :
  3. Calcula:

Resposta

(a) e
(b)

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