Ed
há 8 meses
Para calcular a energia potencial elétrica \( U \) da carga \( q_3 \) devido às cargas \( q_1 \) e \( q_2 \), utilizamos a fórmula: \[ U = k \left( \frac{q_1 \cdot q_3}{r_{13}} + \frac{q_2 \cdot q_3}{r_{23}} \right) \] onde: - \( k = 9 \times 10^9 \, \text{N.m}^2/\text{C}^2 \) - \( q_1 = 3,00 \, \mu\text{C} = 3,00 \times 10^{-6} \, \text{C} \) - \( q_2 = 4,00 \, \mu\text{C} = 4,00 \times 10^{-6} \, \text{C} \) - \( q_3 = 1,00 \, \mu\text{C} = 1,00 \times 10^{-6} \, \text{C} \) - As distâncias \( r_{13} \) e \( r_{23} \) são iguais a \( 3,00 \, \text{mm} = 3,00 \times 10^{-3} \, \text{m} \). Calculando as contribuições de cada carga: 1. Para \( q_1 \): \[ U_1 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_3}{r_{13}} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{(3,00 \times 10^{-6}) \cdot (1,00 \times 10^{-6})}{3,00 \times 10^{-3}} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{3,00 \times 10^{-12}}{3,00 \times 10^{-3}} = 9 \times 10^9 \cdot 1,00 \times 10^{-9} = 9,0 \, \text{J} \] 2. Para \( q_2 \): \[ U_2 = k \cdot \frac{q_2 \cdot q_3}{r_{23}} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{(4,00 \times 10^{-6}) \cdot (1,00 \times 10^{-6})}{3,00 \times 10^{-3}} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{4,00 \times 10^{-12}}{3,00 \times 10^{-3}} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{4,00}{3,00} \times 10^{-9} = 12,0 \, \text{J} \] Agora, somamos as energias potenciais: \[ U = U_1 + U_2 = 9,0 \, \text{J} + 12,0 \, \text{J} = 21,0 \, \text{J} \] Portanto, a resposta correta é: c) \( 21,0 \, \text{J} \)
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