Questão 44908
FUVEST 2008
(FUVEST 2008 - 2ª FASE) Duas pequenas esferas iguais, A e B, carregadas, cada uma, com uma carga elétrica Q igual a – 4,8 x 10–9 C, estão fixas e com seus centros separados por uma distância de 12 cm. Deseja-se fornecer energia cinética a um elétron, inicialmente muito distante das esferas, de tal maneira que ele possa atravessar a região onde se situam essas esferas, ao longo da direção x, indicada na figura, mantendo-se eqüidistante das cargas.
a) Esquematize, na figura da página de respostas, a direção e o sentido das forças resultantes F1 e F2, que agem sobre o elétron quando ele está nas posições indicadas por P1 e P2.
b) Calcule o potencial elétrico V, em volts, criado pelas duas esferas no ponto P0.
c) Estime a menor energia cinética E, em eV, que deve ser fornecida ao elétron, para que ele ultrapasse o ponto P0 e atinja a região à direita de P0 na figura.
Gabarito:
Resolução:
a) Por apresentarem o mesmo sinal, a força será de repulsão. Pela simetria:
b) O potencial no ponto P0 é a soma entre os potenciais criado por cada esfera:
c) Pelo teorema do trabalho e energia: