Exercícios Resolvidos de Linhas de Campo Elétrico

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Enunciado

3ª questão - Qual das seguintes afirmações melhor explica por que é possível definir um potencial eletrostático em uma região do espaço que contém um campo eletrostático?

A) Trabalho deve ser feito para aproximar duas cargas positivas.

B) Cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.

C) Uma carga positiva ganhará energia cinética à medida que se aproxima de uma carga negativa.

D) Uma carga negativa ganhará energia cinética à medida que se afasta de outra carga negativa.

E) O trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.

Passo 1

Fala aí! Tudo certinho? Esta questão está um pouco complicada? Relaxa que vamos tentar te ajudar. 😎

Nessa questão, temos algumas afirmações e temos que escolher qual melhor explica o motivo de ser possível definir um potencial eletrostático dentro de um campo eletrostático.

O que podemos fazer é analisar alternativa por alternativa e ver qual se encaixa melhor na pergunta que foi dada para a gente. O que você acha? 🤔

Lembrando que o potencial eletrostático é dado pela fórmula

∆ V = - ∫ a b E d r

Onde a e b são os pontos que estamos interessados em calcular os potenciais, E é o campo e r é o vetor distância entre a b .

Bora ver quais são essas afirmações? 😁

Passo 2

A alternativa A) diz que deve ser realizado trabalho para aproximar duas cargas positivas.

De fato, isso é verdade, para realizar uma aproximação entre duas cargas de mesmo sinal, é necessário realizar trabalho já que elas se repelem. Mas essa afirmação explica o motivo de ser possível calcular o potencial eletrostático em um campo elétrico?

Não né? Na própria fórmula de ∆ V não leva em consideração o movimento de duas cargas.

Portanto, essa alternativa não é a correta!

Entendeu? 😁

Passo 3

A alternativa B) diz que cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais diferentes se atraem.

Isso também é verdade, assim como vemos na alternativa A), mas isso está relacionado a possibilidade de definir um potencial em um campo? 🤔🤔

Pelo mesmo motivo que A) não é a resposta que procuramos, B) também não é.

A força de atração ou de repulsão de cargas não influenciam no seu potencial.

Portanto essa alternativa também não é a correta!

Tranquilo até aqui? 😉

Passo 4

Mas então e a alternativa C) que diz que uma carga positiva ganhará energia cinética à medida que se aproxima de uma carga negativa.

Novamente essa afirmação é verídica, já que quanto mais próximo duas cargas de sinais opostos estão, mais forte será a força de atração, portanto, maior será sua energia cinética.

Porém, novamente essa alternativa não é a correta, pois não é necessário o movimento das cargas para definir o potencial eletrostático. 👀

Estamos quase no fim! Vamos continuar.

Passo 5

Na alternativa D) diz que uma carga negativa ganhará energia cinética à medida que se afasta de outra carga negativa.

Isso é verdade! Mas será que isso tem a ver com a definição de um potencial eletrostático? 🤔

Duas cargas de mesmo sinal se repelem então há uma força de repulsão entre elas. Essa força é transformada em energia cinética então essa afirmação não é a melhor definição do potencial eletrostático em um campo elétrico.

Não é possível! a última alternativa deve ser a resposta que procuramos.

Bora ver!

Passo 6

A alternativa E) diz que o trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.

Sim, isso é verdade e isso vai justamente de encontro do que é a definição de um potencial elétrico.

O potencial elétrico é a capacidade de um corpo realizar trabalho elétrico, ou seja, atrair ou repelir cargas, e isso realmente independe do movimento que a carga faz, podendo ser um arco, uma linha reta ou um movimento harmônico.

Portando essa é nossa alternativa correta, a letra E)!

Fim! Iae, o que achou? Responde Aí! 😁

Resposta

E) O trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.

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