Resoluções das atividades

FÍSICA 2
Resoluções das atividades
Aula 7
Atividades propostas
Potencial elétrico I
01 B
Atividades para sala
01 D
O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a
carga entre os pontos A e B é dado pelo produto da carga
elétrica e a diferença entre os potenciais elétricos dos dois
pontos. Dessa forma, pode-se escrever:
τA → B = q · (V1 – V2)
τA → B = (400 · 10–6) · (100 – 20)
τA → B = 32 · 10 J
A relação entre o trabalho da força elétrica e a diferença
de potencial é dada por WAB = q · VAB.
6 · 10 –3 = 2 · 10 –6 · VAB ⇒ VAB = 3 · 103 V = 3 kV
02 E
03 D
–3
02 B
03 C
a) (F) A força elétrica sobre a carga elétrica Q tem intensidade F = QE, direção horizontal e mesmo sentido
do campo elétrico E.
b) (F) O potencial elétrico diminui no mesmo sentido das
linhas de força, logo, da direita para esquerda.
c)(V)As cargas positivas deslocam-se, espontaneamente, de pontos de maior para menor potencial.
Assim, o movimento é para a esquerda.
d) (F) Como os pontos A e B pertencem a uma linha perpendicular às linhas de força, os potenciais elétricos
nesses dois pontos são iguais.
e) (F) Entre os pontos C e A tem d.d.p., logo o trabalho
da força elétrica entre estes pontos é diferente de
zero.
WAB
⇒ WAB = q ⋅ VAB ⇒ WAB = 10 − 6 ⋅10 2 ⇒ WAB = 10 − 4 J
q
Considerando o campo elétrico constante entre a nuvem e
a terra, tem-se:
V = E . d ⇒ 106 = E · 2 · 103 ⇒ E = 0,5 · 103 ⇒ E = 5 · 102 V/m
05 D
Como o campo elétrico é uniforme (constante): E = 5 · 104 N/C,
então:
VB – VA = E . d ⇒ VB = 5 · 10 4 · 1 · 10 –2 ⇒ VB = 5 · 102 V
Como o potencial elétrico de VB é positivo nas alternativas,
então, o campo elétrico tem sentido de B para A.
06 B
Considerando o campo elétrico constante, tem-se:
VAB = E . d ⇒ VAB = 3 · 106 · 2 · 103 ⇒ VAB = 6 · 109 V
07 D
A Cálculo da diferença de potencial entre as placas:
VAB = E · d ⇒ VAB = 5 · 103 · 2 · 10 –2 ⇒ VAB = 100 V
A Cálculo do trabalho para transferir uma carga positiva
da placa negativa para positiva:
VAB =
WAB
⇒ WAB = q ⋅ VAB
q
WAB = 3 · 10 –3 · 102 ⇒ WAB = 0,3 J
04 E
VAB =
04 A
O ar seco geralmente é um ótimo isolante elétrico. Nos
dias em que há tendência a chover, a umidade pode quebrar a rigidez dielétrica do ar. Quando o campo elétrico
entre o solo e a nuvem é suficiente para esse rompimento
da rigidez dielétrica, a diferença de potencial atinge valores que permitem a descarga elétrica, na forma de raio.
V

Ed = V ⇒ E =
d

F = q E ⇒ F = eE

Nessa questão, vale ressaltar que, ao se percorrer uma
linha de força, no seu sentido, o potencial elétrico diminui,
ou seja, VA < VB < VC.
08 E
eV
⇒ F=
d
A Cálculo do potencial elétrico no ponto B:
V – V = E . d ⇒ 50 – V = 5 . 4 ⇒ V = 30 V
A
Pré-Universitário – Livro 2
B
B
B
1
FÍSICA 2
A Cálculo do trabalho:
W = q . (V – V ) ⇒ W
AB
A
B
AB
= 2 · 10 –6 . (50 – 30) ⇒
WAB = 4 · 10 –5 J
09 C
Como, entre C e D, o campo elétrico é considerado uniforme e as linhas tracejadas são superfícies equipotenciais:
VC = VA e VD = VB, logo:
VA – VB = VC – VD ⇒ VC – VD = 4 · 10 –5 V ⇒
VC – VD = E . d ⇒ 4 · 10 –5 = E · 5 · 10 –3 ⇒
E = 8 · 10 –3 V/m
10 C
O campo diverge das cargas positivas (fora da membrana)
para as cargas negativas (dentro da membrana).
DV = 0 – (–80) ⇒ DV = 80 mV ⇒ DV = 80 · 10 –3 V
Dx = (180 – 100) · 10 –10 ⇒ Dx = 80 · 10 –10 m
E=
2
∆V
80 ⋅ 10 −3
⇒E =
⇒ E = 1 ⋅ 10 7 V /m
∆x
80 ⋅ 10 −10
Pré-Universitário – Livro 2