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Qual é a energia armazenada em 1,00   m 3 de ar em um dia de “tempo bom”, no qual o módulo do campo elétrico da atmosfera é 150   V / m ?

Passo 1

A ideia dessa questão é que a gente veja o “tempo bom” como um capacitor. Chamaremos de V o volume do ar, ok? Chamaremos de u a densidade de energia desse capacitor. Então,

u = U V ⇒ U = u V  

Em que U é a energia potencial, A é a área das placas do capacitor e d é a distância entre as placas. Mas, sabemos também que:

u = ϵ 0 E 2 2

Em que E é o módulo do campo elétrico nesse capacitor.

Passo 2

Então,

U = u V =   ϵ 0 E 2 V 2 = 1 2 8,85 × 10 - 12 C 2 N . m 2 150 V m 2 1,00   m 3 = 9,96 × 10 - 8   J = 99,6   n J

Resposta

U = 99,6   n J

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