Variação da energia potencial elétrica.

Sejam duas cargas q, iguais, de -5x10^-6C, fixas no espaço, separadas por uma distância d = 4cm, conforme indica a figura abaixo:



Suponha que no ponto C seja colocada uma terceira carga de 3x10^-5C, trazida lentamente desde o infinito. O trabalho ou a variação da energia potencial elétrica da configuração ( em joules ), após posicionamento da terceira carga é de, aproximadamente:
dado: k = 9.10⁹ N.m²/C².


A ) -55,47
B ) -77,47
C ) -95,47
D ) -107,47
E ) -128,47

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Não entendi muito bem como vou fazer pra calcular o trabalho desse sistema...

Obrigada!

Oi Cam,

existe uma analogia entre o estudo da energia potencial nos campos gravitacional e elétrico. Na sequência estão as expressões para Força -> Campo -> Potencial -> Energia Potencial

No infinito os potenciais são arbitrados como zero. Pede-se a variação da energia potencial elétrica da configuração. Potencial é uma propriedade dos pontos do espaço e Energia Potencial é uma propriedade das cargas (ou massas). Ambos são escalares. O que desejamos é a energia potencial da carga nova na posição dada, já que no infinito era igual a zero.

Olhando a última das expressões acima vemos que W=V.q e precisamos do potencial no ponto dado que será a soma algébrica dos potenciais devidos a cada carga estática.

PS: meu resultado deve-se às escolhas de arredondamentos que fiz pelo caminho.

Oi Euclides!

Nossa demais a explicação muito obrigada, era exatamente por isso que não estava conseguindo fazer!! Tinha ficado tudo bagunçado aqui os conceitos de Potencial e Energia depois que eu li a pergunta.... Mas agora consegui resolver, ficou bem fácil!

Muito obrigada mesmo !



Obs: Euclides, onde eu posso postar as questões sobre Ondas aqui no fórum?

Perfeita a resolução!

Poderia postar a resolução desta questão novamente, Euclides? As imagens não estão mais disponíveis...

A energia potencial do sistema antes do deslocamento da carga até o ponto C era:

Ep = 2Kq²/d = 2.9x10⁹.(-5x10^-6)/(0,04) = 11,25 J

Com a vinda da carga Q (terceira carga) a energia potencial supracitada remanesce, e são acrescentada duas novas energias - a de Q em cada uma das cargas q. Então tem-se, sem contar os 11,25 J anteriores:

Epp = 2KQq/d = 4.9x10⁹.3x10^-5.(-5x10^-6)/D

Onde a distância D é metade da diagonal de um quadrado de 4 cm de lado:

(2D)² = 4² + 4² ---> 4D² = 32 ---> D = 2√(2)

Epp = 2.9x10⁹.3x10^-5.(-5x10^-6)/(0,01.2√(2)) ≈ -95,46 J

As imagens nao abre