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12) (UECE-2007) Três cargas iguais a Q estão infinitamente distantes umas das outras. Considerando zero, no infinito, o potencial de referencia, o ...

12) (UECE-2007) Três cargas iguais a Q estão infinitamente distantes umas das outras. Considerando zero, no infinito, o potencial de referencia, o trabalho necessário para um agente externo trazê-las, cada uma, para cada um dos vértices de um triangulo equilatero de lado d, e:

a) kQ/d
b) kQ/d2
c) kQ2/d2
d) kQ2/d

Essa pergunta também está no material:

Física - Lista de Exercícios - Eletrostática - potencial elétrico - energia potencial elétrica - Proj. Medicina
11 pág.

Respostas

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A alternativa correta é a letra C) kQ²/d². O trabalho necessário para trazer cada carga Q de uma distância infinita até um dos vértices do triângulo equilátero é dado por W = kQ²/d, onde k é a constante eletrostática e d é a distância entre as cargas. Como existem três cargas, o trabalho total será 3 vezes esse valor, ou seja, 3(kQ²/d). Para calcular o potencial elétrico em cada vértice do triângulo, é necessário dividir o trabalho pela carga Q e pelo potencial de referência, que é zero. Assim, o potencial elétrico em cada vértice será V = 3(kQ²/d)/(Q*0) = 3kQ²/d. Por fim, para calcular a diferença de potencial elétrico entre dois vértices do triângulo, basta subtrair os valores de potencial elétrico em cada vértice. Como o triângulo é equilátero, a distância entre quaisquer dois vértices é d, e a diferença de potencial elétrico entre eles será ΔV = 3kQ²/d - 3kQ²/d = 0.

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