Questão 25

ESPCEX 2020

Física

(EsPCEx - 2020)

Um campo elétrico é gerado por uma partícula de carga puntiforme $Q=5,0.10^{-6}C$ no vácuo.

O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a carga de prova $q=2.10^{-8}C$ do ponto X para o ponto Y, que estão a 0,20m e 1,50m da carga Q, respectivamente, conforme o desenho abaixo é

Dado: Constante eletrostática do vácuo $k_{0}=9.10^{9}N m^{2}/C^{2}$

$4,3 . 10^{-3}J$

$5,4 . 10^{-3}J$

$6,3 . 10^{-6}J$

$6,0 . 10^{-3}J$

$3,9 . 10^{-3}J$

Gabarito:

$3,9 . 10^{-3}J$

Resolução:

Informações:

Carga da partícula: $Q= 5.10^{-6} C$ Distância X: $d_{x}=0,20 m$

Carga de prova: $q= 2.10^{-8} C$ Distância Y: $d_{y}=1,5 m$

Constante eletrostática do vácuo: $K_{0}=9.10^{9}Nfrac{m^{2}}{c^{2}}$

O trabalho realizado pode ser calculado sabendo-se a diferença entre os potenciais nos pontos X e Y, então:

$au=q(V_{y}-V_{x})$ sendo $V_{x}=frac{K_{0}.Q }{d_{x}}$ e $V_{y}=frac{K_{0}.Q }{d_{y}}$

$V_{x}=frac{9.10^{9}N.m^{2}/c^{2}.5,0.10^{-6}C}{0.20m} ightarrow V_{x}=2.25.10^{5}frac{Nm}{c}$

$V_{y}=frac{9.10^{9}N.m^{2}/c^{2}.5,0.10^{-6}C}{1,50m} ightarrow V_{y}=0,30.10^{5}frac{Nm}{c}$

Assim o trabalho pode ser calculado abaixo:

$au=2.10^{-8}C(2,25.10^{5}frac{Nm}{C}-0,30.10^{5}frac{Nm}{c})$

$au=3,9.10^{3}C$

Alternativa E.

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