Duas cargas pontuais
e
estão separadas por uma distância de 35 cm . (a) Qual é a energia potencial do par de cargas? Qual é o significado do sinal algébrico em sua resposta? (b) Qual é o potencial elétrico no ponto médio entre as cargas?
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos duas cargas pontuais
e
separadas por
.
O que se pede é (a) a energia potencial eletrostática do par e o significado do seu sinal e (b) o potencial elétrico no ponto médio entre elas.
Conteúdos usados: fórmula da energia potencial de duas cargas pontuais e fórmula do potencial eletrostático de várias cargas.
O que se pede é (a) a energia potencial eletrostática do par e o significado do seu sinal e (b) o potencial elétrico no ponto médio entre elas.
Conteúdos usados: fórmula da energia potencial de duas cargas pontuais e fórmula do potencial eletrostático de várias cargas.
Passo 2
Primeiro convertemos as unidades para o SI:
No ponto médio, cada carga está a
No ponto médio, cada carga está a
Passo 3
A energia potencial de duas cargas é dada por
onde
. Substituindo,
Passo 4
O sinal negativo de
indica que as cargas de sinais opostos se atraem, ou seja, seria necessário fornecer energia para afastá-las até
.
Passo 5
O potencial elétrico no ponto médio é
Logo,
Resposta
(a)
. O sinal negativo mostra atração mútua.
(b) .
(b)