Livro Teórico Vol 3 - Física-115-117

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VOLUME 3 | Ciências da natureza e suas tecnologias
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Cargas positivas se deslocam 
em direção ao menor poten-
cial, enquanto as negativas se 
deslocam em direção ao maior 
potencial.
Trabalho da força elétrica em 
um campo elétrico qualquer
Uma importante propriedade da força elétrica é que 
ela é conservativa, ou seja, o trabalho realizado pela for-
ça elétrica é independente da trajetória que a carga 
elétrica segue entre os pontos A e B, desde que a carga 
comece e termine nos mesmos pontos. Isto é conhecido 
como o “princípio da conservação da energia mecânica” 
e é uma consequência da lei de Coulomb, que descreve a 
força elétrica entre duas cargas.
Além disso, podemos definir um potencial elétrico em 
cada ponto do campo elétrico, que é uma função escalar 
da posição e descreve o trabalho necessário para mover 
uma carga positiva unitária de um ponto de referência 
para o ponto em questão. A diferença de potencial elétrico 
entre dois pontos em um campo elétrico é a variação do 
potencial elétrico entre esses dois pontos e é medida em 
volts (V).
 Diferença de potencial (d.d.p.) 
A diferença de potencial elétrico, também conhecida 
como tensão elétrica, é uma medida da variação do poten-
cial elétrico entre dois pontos em um campo elétrico. Do 
ponto de vista da eletrostática, a diferença de potencial é 
a energia potencial elétrica por unidade de carga que é 
transferida entre dois pontos.
Em outras palavras, a diferença de potencial elétrico 
entre dois pontos é definida como o trabalho por unidade 
de carga realizado pela força elétrica para mover uma car-
ga positiva de um ponto a outro, mantendo-a em repouso 
em cada um dos pontos. A unidade de medida da dife-
rença de potencial é o Volt (V), que representa a energia 
transferida por unidade de carga (J/C).
Matematicamente podemos representar:
VA – VB = UAB = U = q
ABx 
• q > 0 → VA – VB > 0 → VA > VB; 
• q > 0 → VA – VB < 0 → VA < VB
Aplicações Práticas
1. (Uepg-pss 3 2023) No âmbito do Eletromagnetismo, assinale 
o que for correto.
Dado g = 10 m/s2 
01) O eletroscópio nos permite descobrir se um corpo se encon-
tra ou não eletrizado. Aproximando-se um objeto C do corpo E 
do eletroscópio representado a seguir, suas folhas se afastarão 
uma da outra se o corpo C estiver carregado positivamente e 
permanecerão fechadas se ele estiver carregado negativamen-
te.
 
02) Em um campo elétrico gerado por cargas elétricas em 
repouso, foram detectados em dois pontos, A e B, potenciais 
iguais a 18 V e 40 V, respectivamente. Um técnico transporta 
nesse campo, em MRU, de A para B, uma carga puntiforme de 
valor 2,5 nC. Diante disso, podemos afirmar que o trabalho da 
força elétrica é resistente e que seu módulo vale 5,5 x 10-8 J, 
enquanto o trabalho realizado pelo técnico é motor e tem, em 
módulo, o mesmo valor. 
04) Campo elétrico é uma grandeza vetorial, e potencial elétrico 
é uma grandeza escalar. Suas unidades no SI são, respectiva-
mente, N/C e J/C. 
08) Um campo magnético B

 uniforme e horizontal, de módulo 
2 T, impede a queda de um condutor retilíneo de comprimento 
L = 50 cm, horizontal e ortogonal às linhas de campo, quando 
por ele circula uma corrente igual a 4 A, mantendo-o em repou-
so. Se a corrente que circula no condutor tivesse seu sentido 
invertido, o condutor cairia com uma aceleração de módulo 
igual a 20 m/s2. 
Resposta: 02 + 04 + 08 = 14.
[01] Incorreta. As folhas do eletroscópio sempre se afastarão.
[02] Correta. Desconsiderando a força gravitacional, sobre a 
carga transportada agem apenas duas forças: a força elétrica 
( )eF

 e a força do operador ( )oF .

 
Calculando o trabalho da força elétrica (WFe).
W( )eF

e = q (VA - VB) = 2,5×10-9 (18 - 40) → W( )eF

e = - 5,5×10-8 J
O sinal (–) indica que o trabalho da força elétrica é resistente.
Como o movimento é retilíneo e uniforme, a resultante dessas 
duas forças é nula e, consequentemente, o trabalho da resul-
tante também é nulo. Assim:
WR = WFe + WFo → 0 = -5,5 × 10-8 + WFo→ WFo = 5,5 × 10-8 J
[04] Correta.
[08] Correta.
Se o condutor está em repouso, a força magnética tem intensi-
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dade igual à do peso. Invertendo-se a corrente elétrica no con-
dutor, a força magnética também inverte. 
A aceleração do condutor será:
2
F P mg
F P ma 2 m g m a a 2g a 20m s
= =

+ = ⇒ = ⇒ = ⇒ =
2. (Mackenzie) 
Uma carga elétrica de intensidade Q=10,0 μC, no vácuo, gera 
um campo elétrico em dois pontos A e B conforme figura acima. 
Sabendo-se que a constante eletrostática do vácuo é K0 = 9. 109 
Nm2/C2 o trabalho realizado pela força elétrica para transferir 
uma carga q=2,00 μC do ponto B até o ponto A é, em mJ, igual a 
a) 90,0 
b) 180 
c) 270 
d) 100 
e) 200 
Resposta:[A]
Usando o teorema da energia potencial:
0 0B A
Pot PotF
B A
9 6 6 3
0F F
B A
F
k Q q k Q q
W E E 
d d
1 1 1 1
W k Q q 9 10 10 10 2 10 W 90 10
d d 1 2
W 90 mJ.
- - -
= - = - ⇒
   = - = × × × × × - ⇒ = × ⇒   
  
=

 
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M
ap
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o o
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