Partícula de
, abandonada do repouso em A de uma campo elétrico uniforme. Após percorrer 2 m , atinge B com
. Desprezando a ação do campo gravitacional. Considerando o W positivo, qual
entre A e B .
Dica: Lembre-se que
também é igual a variação da energia cinética
Dica: Lembre-se que
Passo 1
O enunciado dá uma partícula com massa, carga e movimento entre dois pontos do campo elétrico. Pergunta: qual é a variação de potencial elétrico entre A e B, isto é,
?\n\nDados fornecidos:\n
\n
\n
A partícula é abandonada do repouso em A (logo
)\n
Depois de percorrer
chega em B com
\n
Despreza-se a gravidade\n
Dica: o trabalho
realizado pelo campo é igual à variação da energia cinética
\n\nObservação: vamos interpretar
como
.
Passo 2
Converto unidades para o SI para evitar confusão:\n
\n
\n
\n
Passo 3
Uso o Teorema do Trabalho e Energia (a dica do enunciado): o trabalho total realizado pela força elétrica sobre a carga entre A e B é igual à variação da energia cinética\n
\nA energia cinética de uma partícula é dada por\n
\nonde
é a massa e
a velocidade. Aqui
e
. Como
, temos\n
Passo 4
Calculando numericamente
:\n
\nFaço as contas passo a passo:\n
\n
\nPortanto\n
Passo 5
Relação entre trabalho pela força elétrica e variação de potencial. A energia potencial elétrica associada a uma carga
é
, onde
é o potencial elétrico. A variação de energia potencial entre A e B é\n
\nO trabalho realizado pela força elétrica é o negativo da variação da energia potencial:\n
\nDessa expressão isolamos
:
Passo 6
Substituo os valores em
. Temos
e
. Então\n
\nFaço a divisão passo a passo:\n
\n
\nCom o sinal negativo,\n
\nEscrevendo em notação científica com vírgula decimal conforme pedido:\n