Física III

Potencial elétrico

Um jardineiro, andando a uma velocidade de módulo constante de 4,0 km/h, aplica uma força F horizontal de magnitude constante ao um cortador de grama, de modo que essa força tem o mesmo sentido da sua velocidade instantânea. Sabendo F = 20 N e que o jardineiro percorreu uma trajetória fechada qualquer no gramado plano num intervalo de 6,0 minutos, marque a única opção inteiramente correta, tomando-se o solo como sistema de referência:

(W é o trabalho que o jardineiro realiza sobre o cortador)

1. W = 0 e F é conservativa.
2. W = 4,0 kJ e F não é conservativa.
3. W = 8,0 kJ e F não é conservativa.
4. W = 4,0 kJ e F é conservativa.
5. W = 8,0 kJ e F é conservativa.

Potencial elétrico

-E_o(b_f - a_i)

-E_o(b_f - a_i)

Suponha que ambas as partículas na Figura sejam liberadas do repouso. Seja m2 > m1 e considere apenas interações elétricas.

(a) Como suas energias cinéticas se comparam após ambos terem sofrido o mesmo deslocamento?

(b) Como se comparam as suas velocidades?

(c) Como você precisaria ajustar as cargas das partículas para que as duas partículas tenham a mesma aceleração ao serem liberadas?

​

q1 = q2 = q

m1 < m2

Suponha que um agente externo mova a partícula de volta de B para A, começando e terminando em repouso, conforme mostrado na Figura.

(A) Quanto trabalho o campo elétrico realiza sobre a partícula enquanto ela se move?

(B) Quanto trabalho o agente realiza sobre a partícula enquanto ela se move?

(C) Qual é o trabalho combinado realizado pelo agente e pelo campo elétrico sobre a partícula enquanto ela se move?

(e) Desenhe um diagrama de energia para ilustrar as mudanças de energia da partícula quando o agente a move de B para A.

Suponha que o trabalho eletrostático realizado sobre uma partícula carregada enquanto ela se move ao longo do caminho cinza de A para C na Figura ao lado seja W.

Qual é o trabalho eletrostático realizado sobre a partícula

(a) ao longo do caminho de C para B e A?

(b) ao longo do caminho fechado de A para C para B e de volta para A?

(a) A diferença de potencial ao longo de qualquer caminho de A a C na Figura ao lado é positiva, negativa ou zero?

(b) Ao longo de qualquer caminho de C a B?

(c) Ao longo do caminho reto de B a A?

Duas cargas de teste são colocadas separadamente na vizinhança de uma carga +Q.

• Situação 1: a carga de teste +q é levada do infinito a um ponto a uma distância r de +Q.
• Situação 2: a carga +q é removida uma a carga de teste -q é levada do infinito ao mesmo ponto.

A energia potencial eletrostática é maior quando a carga de teste é:

​

1) +q

2) -q

3) é a mesma nas duas situações.

Situação 1.

Situação 2.

Duas cargas de teste são colocadas separadamente na vizinhança de uma carga +Q.

• Situação 1: a carga de teste +q é levada ao ponto A a uma distância r de +Q.
• Situação 2: +q é removido e uma carga de teste +2q é trazida ao ponto B a uma distância 2r de +Q.

Comparado com o potencial eletrostático no ponto A, o potencial em B é:

​

1) maior

2) menor

3) é o mesmo nas duas situações.

Situação 1.

Situação 2.

Duas cargas de teste são colocadas separadamente na vizinhança de uma carga +Q.

• Situação 1: a carga de teste +q é levada do infinito até a um ponto a uma distância r de +Q.
• Situação 2: a carga +q é removida uma a carga de teste -q é levada do infinito até ao mesmo ponto.

O potencial eletrostático na posição r é maior quando a carga de teste é:

​

1) +q

2) -q

3) é a mesma nas duas situações.

Situação 1.

Situação 2.