Problemas Resolvidos de Física

Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 28 – O CAMPO ELÉTRICO
51. Determine o trabalho necessário para girar um dipolo elétrico de 180o num campo elétrico
uniforme E, em termos do momento de dipolo p e do ângulo inicial θ0 entre p e E.
(Pág. 31)
Solução.
Considere o seguinte esquema:
p +
Inicial
Ui
θ0
E
−
−
Final
Uf
+
θ0
E
p
O trabalho realizado pela força elétrica é dado por:
W = −∆U = − (U f − U i ) = U i − U f
(1)
As energias potenciais das configurações inicial (Ui) e final (Uf) do dipolo valem:
Ui =
−pi .E =
− pE cos θ 0
(2)
Uf =
−p f .E =
− pE cos (π − θ 0 ) =
− pE ( − cos θ 0 ) =
pE cos θ 0
(3)
Substituindo-se (2) e (3) em (1):
− pE cos θ 0 − pE cos θ 0 =
−2 pE cos θ 0
W=
Logo, o trabalho de um agente externo vale:
Wext =
−W =
2 pE cos θ 0
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 28 – O Campo Elétrico
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