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Campo elétrico UFPR 2015

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Mensagem por Jordi Rius Qua 20 Abr 2016, 11:12

Verificou-se que, numa dada região, o potencial elétrico V segue o comportamento descrito pelo gráfico V x r ao lado.

(Considere que a carga elétrica do elétron é-1,6.10-19 C)

Baseado nesse gráfico, considere as seguintes afirmativas:

1.A força elétrica que age sobre uma carga q = 4 μC colocada na posição r = 8 cm vale 2,5.10-7 N.

2.O campo elétrico, para r = 2,5 cm, possui módulo E = 0,1 N/C.

3.Entre 10 cm e 20 cm, o campo elétrico é uniforme.

4.Ao se transferir um elétron de r = 10 cm para r=20 cm, a energia potencial elétrica aumenta de 8,0.10-22J.

[img]Campo elétrico UFPR 2015 2w2h4iw[/img]

Resposta: 2, 3, 4 verdadeiras

Não entendo a alternativa 1. O potencial é constante, mas só isso basta para afirmar que a força elétrica seja nula?

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Mensagem por Euclides Qua 20 Abr 2016, 14:16

Basta. O trabalho ao longo de uma equipotencial é nulo. Se a distância não é nula, a força é.

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Mensagem por hugo araujo Qua 20 Abr 2016, 14:44

Na alternativa 2 usei a fórmula V = Ed, mas encontrei 10²N/C para o campo.

Na alternativa 3, não consegui comprovar que o campo é uniforme, tentei usar também a fórmula V = Ed em dois pontos distintos para provar que o campo é constante. 

Na alternativa 4, usei W = Epe = q.Vab, mas encontrei o resultado 8 x 10^-19 J.

Onde estou errando? Desde já agradeço.

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Mensagem por Euclides Qua 20 Abr 2016, 15:35

Está meio difícil de ler na figura, mas observe que o eixo vertical está com valores expressos em milivolts (10-3 V).

Num campo não uniforme a curva do potencial em função da distância é uma hipérbole. No gráfico é uma reta que expressa linearidade.


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Mensagem por hugo araujo Qua 20 Abr 2016, 16:44

Realmente, não da pra pra aplicar a fórmula Vab = E.d na alternativa 03, porque ela está falando de potencial de uma carga pontual e não de diferença de potencial.

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Mensagem por Jordi Rius Qua 03 Ago 2016, 11:46

Não concordo com o Hugo Araujo, mas não sei se o meu raciocínio está certo. 
Na alternativa 3, sim pode-se usar a fórmula E=V/d, pois gráficamente se observa que a relação V/d é constante, daí que o campo elétrico também o seja.

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