Grátis: Uma partícula com carga positiva +q e massa m é solta a partir do repouso no ponto A, de coordenada y , em uma região com campo elétrico uniforme d... – Questões Respondidas

Eletromagnetismo

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Uma partícula com carga positiva +q e massa m é solta a partir do repouso no ponto A, de coordenada y , em uma região com campo elétrico uniforme de módulo E. Ao atingir o ponto B, de coordenada y , a partícula tem velocidade \(\vec{v}_f\). Se a única força que atua sobre a partícula é a força elétrica, o módulo desta velocidade é igual a:
a. 0
b. \( \sqrt 2 \) m/s
c. \( \sqrt \frac{qE(y_B-y_A)}{m} \)
d. \( \sqrt \frac{2qE(y_B-y_A)}{m} \)
e. \( \frac{qE(y_B-y_A)}{2m} \)
f. \( \sqrt \frac{qE(y_A-y_B)}{m} \)
g. \( \sqrt \frac{2qE(y_A-y_B)}{m} \)
h. \( qE(y_A-y_B) \)
i. \( mg(y_A-y_B) \)
j. Há informação suficiente para calcular v , porém a resposta não é nenhuma das anteriores.
k. Não há informação suficiente para calcular v .
l. Não sei responder.

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Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia ou a relação entre força, trabalho e energia cinética. Quando a partícula com carga +q é solta em um campo elétrico uniforme, a força elétrica que atua sobre ela é dada por \( F = qE \). Essa força realiza trabalho ao mover a partícula do ponto A para o ponto B. O trabalho realizado pela força elétrica é igual à variação da energia cinética da partícula. A variação de energia cinética é dada por: \[ W = \Delta K = K_f - K_i = \frac{1}{2}mv_f^2 - 0 = \frac{1}{2}mv_f^2 \] O trabalho realizado pela força elétrica ao mover a partícula de \( y_A \) para \( y_B \) é: \[ W = qE(y_B - y_A) \] Igualando as duas expressões para o trabalho, temos: \[ qE(y_B - y_A) = \frac{1}{2}mv_f^2 \] Isolando \( v_f^2 \): \[ v_f^2 = \frac{2qE(y_B - y_A)}{m} \] Portanto, a velocidade final \( v_f \) é: \[ v_f = \sqrt{\frac{2qE(y_B - y_A)}{m}} \] Assim, a alternativa correta é: d) \( \sqrt \frac{2qE(y_B-y_A)}{m} \)

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Uma partícula com carga positiva +q e massa m se move em uma região com campo elétrico uniforme de módulo E próxima à superfície terrestre. O trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula quando ela vai do ponto A até o ponto B é:
a.
b.
c. W(A → B) = q E (y_A - y_B) + m g (y_B - y_A)
d. W(A → B) = q E (y_A - y_B) + m g (y_A - y_B)
e. W(A → B) = m g (y_B - y_A)
f. W(A → B) = m g (y_A - y_B)
g. W(A → B) = q E (y_B - y_A)
h. W(A → B) = q E (y_A - y_B)
i. Faltam informações para realizar o cálculo.
j. Não sei responder.

Assinale abaixo a expressão correta para a fórmula de trabalho:
a. $W_{AB} = -\int_{A}^{B} \vec{F} \cdot d\vec{s}$
b. $W_{AB} = -\int_{A}^{B} \vec{F} \cdot dq$
c. $W_{AB} = \int_{A}^{B} \vec{F} \cdot dq$
d. $W_{AB} = \int_{A}^{B} \vec{F} \cdot d|\vec{s}|$

Assinale abaixo a opção que apresenta APENAS grandezas vetoriais:
a. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, vetor variação da Energia Potencial.
b. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, Energia Potencial.
c. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, vetor variação da Energia Potencial, Trabalho realizado por uma Força Elétrica.
d. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O.

Considere as seguintes afirmativas a respeito de duas cargas localizadas próxima uma da outra: I. O campo elétrico de uma carga exerce uma força elétrica na outra. II. A força elétrica entre as duas cargas é a mesma, não importando a distância que elas se encontram uma da outra. III. Para movimentar uma das cargas, deve ser realizado um trabalho sobre ela, e esse trabalho depende do caminho que feito no deslocamento. IV. Como a força elétrica entre as cargas é conservativa, podemos definir uma função de energia potencial. Assinale a alternativa que contém apenas afirmativas VERDADEIRAS:
a. I e II.
b. II e III.
c. III e IV.
d. I e IV.

Considere um sistema composto por duas partículas carregadas, com $q1 > q2$. É correto dizer que:
a. Apenas a partícula 1 tem energia potencial elétrica
b. Apenas a partícula 2 tem energia potencial elétrica
c. Tanto a partícula 1 quanto a partícula 2 têm energia potencial elétrica
d. Nem a partícula 1 nem a partícula 2 tem energia potencial elétrica individualmente. A energia potencial é uma propriedade do sistema composto
e. Nenhuma das anteriores

Uma partícula com carga elétrica desloca-se do ponto A até o ponto B em uma região com campo elétrico uniforme. A figura abaixo mostra duas trajetórias possíveis: a trajetória 1 liga A a B ao longo de um segmento de reta, enquanto a trajetória 2 é curvilínea. O trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula:
a. é maior ao longo da trajetória 2
b. é maior ao longo da trajetória 1
c. é o mesmo ao longo das duas trajetórias e igual a zero
d. é o mesmo ao longo das duas trajetórias e diferente de zero
e. depende do sinal da carga da partícula

Uma partícula com carga elétrica positiva é movida do ponto A até o ponto C da figura abaixo. Em seguida, ela é movida de C até B. Em relação ao trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula, ao longo destas trajetórias, temos que:
a. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
b. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
c. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
d. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
e. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
f. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
g. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
h. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
i. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
j. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)\) depende do sistema de referência utilizado
k. Tanto \(W(A\rightarrow C)\) como \(W(C\rightarrow B)\) dependem do sistema de referência utilizado
l. Nenhuma das anteriores

No caso de forças conservativas, podemos definir uma função escalar das coordenadas espaciais que facilita bastante a análise de alguns problemas envolvendo este tipo de forças. Esta função é chamada de energia potencial, e em geral recebe um adjetivo para identificar a força associada a ela (energia potencial gravitacional, energia potencial elétrica, etc). Sejam UA e UB os valores da energia potencial associada a algum campo de força conservativa ⃗ nos pontos A e B, respectivamente. A definição correta da diferença de energia potencial UB - UA é:
a. \(U_B-U_A=\int_A^B\vec{F}\cdot d\vec{r}\)
b. \(U_B-U_A=-\int_A^B\vec{F}\cdot d\vec{r}\)
c. \(U_B-U_A=\int_A^B\vec{F}\times d\vec{r}\)
d. \(U_B-U_A=-\int_A^B\vec{F}\times d\vec{r}\)
e. Nenhuma das anteriores

Como a energia potencial elétrica de um sistema de uma ou mais cargas depende da posição relativa entre as cargas, ela é uma grandeza vetorial
Verdadeiro
Falso