Um campo elétrico uniforme
atua sobre uma região do espaço. Uma carga
está na origem de um plano XY.
a) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica ao mover a carga do ponto
ao ponto
, sendo o deslocamento paralelo à direção do campo.
b) Calcule o trabalho realizado ao mover a carga do ponto
ao ponto
, sendo o deslocamento perpendicular à direção do campo.
c) Calcule o trabalho realizado ao mover a carga do ponto
ao ponto
.
d) Qual a diferença de potencial associada aos movimentos dos itens a e b?
a) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica ao mover a carga do ponto
b) Calcule o trabalho realizado ao mover a carga do ponto
c) Calcule o trabalho realizado ao mover a carga do ponto
d) Qual a diferença de potencial associada aos movimentos dos itens a e b?
Passo 1
O enunciado diz que há um campo elétrico uniforme
e uma carga
que é deslocada nos pontos
,
, e
. Para calcular o trabalho da força elétrica usaremos a definição
sabendo que
. Como o campo é uniforme e conservativo,
depende só do deslocamento e do ângulo entre
e
.
Passo 2
Para ir de
a
o deslocamento é paralelo a
e tem módulo que chamaremos de
. Então
Passo 3
Para ir de
a
o deslocamento é perpendicular a
, ou seja o ângulo é
e
. Logo
Passo 4
O campo é conservativo, portanto o trabalho em um caminho fechado vale zero:
Isolando
vem
Passo 5
A diferença de potencial entre dois pontos
é
Assim
Resposta
a)
b)
c)
d) e
b)
c)
d)