Você tem três partículas carregadas que estão inicialmente muito distantes uma da outra, e você deve juntá-las para formar um triângulo equilátero com lado
. As partículas A e B possuem cada uma carga
, enquanto que a partícula C possui carga
.
Quanto trabalho você deve fazer para formar esse triângulo equilátero?
Quanto trabalho você deve fazer para formar esse triângulo equilátero?
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos três cargas pontuais que partem do infinito e são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado
. As cargas são
– em A
– em B
– em C
Precisamos calcular o trabalho que o agente externo faz para montar essa configuração. Na eletrostática de cargas pontuais, o trabalho total corresponde à energia potencial do sistema, dada por
–
–
–
Precisamos calcular o trabalho que o agente externo faz para montar essa configuração. Na eletrostática de cargas pontuais, o trabalho total corresponde à energia potencial do sistema, dada por
Passo 2
Trazer a carga A do infinito não faz trabalho (não há outras cargas no sistema).
Em seguida, trazemos B até ficar a uma distância de A. O trabalho associado é
Em seguida, trazemos B até ficar a uma distância
Passo 3
Por fim, trazemos C para formar o triângulo. C interage com A e com B, cada um a distância
. Os trabalhos são
Passo 4
Somando todas as contribuições, o trabalho total é