Uma pequena partícula possui carga
e massa
. Ela se move do ponto A, em que a potência elétrica é
, para o ponto B , em que a potência elétrica é
. A força elétrica é a única que atua sobre a partícula. A partícula possui velocidade escalar de
no ponto A. Qual é a velocidade no ponto
? Ela se move mais rapidamente no ponto B ou no ponto A ? Explique.
6) Um campo elétrico uniforme, com módulo E, está orientado no sentido negativo do eixo Ox. A diferença de potencial entre um ponto a (em
) e um ponto
(em
) é igual a 240 V . (a) Qual dos dois pontos, a ou b, possui potencial mais elevado? (b) Calcule o valor de E. (c) Uma carga puntiforme negativa
se desloca de b até a. Calcule o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre essa carga puntiforme.
6) Um campo elétrico uniforme, com módulo E, está orientado no sentido negativo do eixo Ox. A diferença de potencial entre um ponto a (em
Passo 1
O primeiro problema dá uma partícula de carga
e massa
que se move do ponto A, onde
e sua velocidade escalar é
, para o ponto B, onde
. Só age a força elétrica. Precisamos usar conservação da energia mecânica (energia potencial elétrica e cinética) para achar
e comparar as velocidades em A e B.
Passo 2
A energia potencial elétrica é
. Como só age força elétrica, a variação da energia cinética
é igual ao trabalho da força elétrica, que vale
. Logo,
Mas também
. Então
Passo 3
Substituindo
,
,
,
:
Isso dá
Passo 4
Como
, a partícula move-se mais rapidamente em B, pois, sendo
, ao subir de
para
ganha energia cinética.
Passo 5
O segundo problema: campo uniforme
de módulo
apontando em
, pontos
em
e
em
, e a diferença de potencial entre
e
é
. Pergunta (a) quem é maior, (b) valor de
, (c) trabalho sobre carga
de
até
.
Passo 6
(a) Como
, o ponto
está a potencial mais elevado que
.
Passo 7
(b) A relação entre campo e potencial é
Mas
com
(vetor em
). Então
Passo 8
(c) O trabalho do campo ao deslocar a carga de
até
é
Substituindo
e
:
Resposta
(a)
(b)
(c)