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Física

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24. PUC-RJ 2016
Um sistema A é formado por cargas elétricas positivas e
negativas situadas em posições fixas. A energia eletrostática
total do sistema é 54 µJ. Seja um outro sistema B similar ao
sistema A, exceto por duas diferenças: as cargas em B têm
o dobro do valor das cargas em A; as distâncias entre as
cargas em B são o triplo das distâncias em A.

Calcule em µJ a energia eletrostática do sistema B.
a. 18
b. 54
c. 72
d. 108
e. 162


a. 18
b. 54
c. 72
d. 108
e. 162
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Questões para o Sucesso

há 2 anos

Respostas

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há 7 meses

Para calcular a energia eletrostática de um sistema de cargas, utilizamos a fórmula da energia potencial eletrostática: \[ U = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r} \] onde: - \( U \) é a energia eletrostática, - \( k \) é a constante eletrostática, - \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas, - \( r \) é a distância entre as cargas. No sistema A, a energia eletrostática total é de 54 µJ. No sistema B, as cargas têm o dobro do valor das cargas em A, ou seja, \( q_1' = 2q_1 \) e \( q_2' = 2q_2 \). As distâncias entre as cargas em B são o triplo das distâncias em A, ou seja, \( r' = 3r \). Substituindo na fórmula da energia eletrostática para o sistema B: \[ U_B = k \cdot \frac{(2q_1) \cdot (2q_2)}{3r} \] \[ U_B = k \cdot \frac{4q_1 \cdot q_2}{3r} \] \[ U_B = \frac{4}{3} \cdot (k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r}) \] \[ U_B = \frac{4}{3} \cdot U_A \] Sabendo que \( U_A = 54 \, \mu J \): \[ U_B = \frac{4}{3} \cdot 54 \] \[ U_B = 72 \, \mu J \] Portanto, a energia eletrostática do sistema B é 72 µJ. A alternativa correta é: c) 72.

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há 2 anos

Para calcular a energia eletrostática do sistema B, considerando que as cargas em B têm o dobro do valor das cargas em A e as distâncias entre as cargas em B são o triplo das distâncias em A, podemos utilizar a fórmula: Energia eletrostática = k * (carga1 * carga2) / distância Onde k é a constante eletrostática. No sistema A, a energia eletrostática total é 54 µJ. No sistema B, as cargas têm o dobro do valor, então a energia eletrostática será multiplicada por 2² = 4. As distâncias entre as cargas em B são o triplo das distâncias em A, então a energia eletrostática será dividida por 3² = 9. Portanto, a energia eletrostática do sistema B será: Energia eletrostática do sistema B = 54 µJ * 4 / 9 = 24 µJ. Portanto, a alternativa correta é a letra A) 18 µJ.

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Uma carga positiva puntiforme Q=3 é movida dentro de uma região de campo elétrico uniforme, como mostra a figura abaixo, indo do potencial VA até VC. Sabendo que as superfícies equipotenciais estão equidistantes, 1 m, entre si, qual o valor do trabalho realizado pela força elétrica?


a.
b.
c.
d.
e. A força elétrica não realiza trabalho.

Duas cargas pontuais estão dispostas sobre os pontos A e B conforme mostra a figura abaixo. Sabendo que o comprimento AB = BC = d, qual é o potencial elétrico no ponto C?


a.
b.
c.
d.
e.

Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é VB - VA= 2,0x10 4V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura. Considere a carga do elétron igual a -1,6x10-19C e as seguintes afirmacoes com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B:
I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x 10-15 J
II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2.
III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1.
Apenas é correto o que se afirma em

a. I.
b. II.
c. III.
d. I e II.
e. I e III.

Na figura mostra-se o valor do potencial elétrico para diferentes pontos situados no plano xy. Considere o campo elétrico uniforme nessa região e o comprimento dos segmentos igual a 5,0m. Pode-se afirmar que a magnitude do campo elétrico é igual a


a. 12,0 V/m.
b. 8,0 V/m.
c. 6,0 V/m.
d. 10,0 V/m.
e. 16,0 V/m.

Ao colocarmos duas cargas pontuais q1 = 5,0 µC e q2 = 2,0 µC a uma distância d = 30,0 cm, realizamos trabalho. Determine a energia potencial eletrostática, em joules, deste sistema de cargas pontuais.


a.

22. MACKENZIE 2010
Duas cargas elétricas puntiformes, q1= 3,00 µC e q2= 4,00
µC, encontram-se num local onde k = 9 . 109 N.m2/C2. Suas
respectivas posições são os vértices dos ângulos agudos de
um triângulo retângulo isósceles, cujos catetos medem 3,00
mm cada um. Ao colocar-se outra carga puntiforme, q3= 1,00
µC, no vértice do ângulo reto, esta adquire uma energia
potencial elétrica, devido à presença de q1e q2, igual a
a. 9,0 J
b. 12,0 J
c. 21,0 J
d. 25,0 J
e. 50,0 J


a. 9,0 J
b. 12,0 J
c. 21,0 J
d. 25,0 J
e. 50,0 J

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