Questão 6

FUVEST 2015

Física

(Fuvest 2015 2 fase) A região entre duas placas metálicas, planas e paralelas está esquematizada na figura ao lado. As linhas tracejadas representam o campo elétrico uniforme existente entre as placas. A distância entre as placas é 5 mm e a diferença de potencial entre elas é 300 V. As coordenadas dos pontos A, B e C são mostradas na figura. Determine

a) os módulos E_A, E_B e E_C do campo elétrico nos pontos A, B e C, respectivamente;

b) as diferenças de potencial V_AB e V_BC entre os pontos A e B e entre os pontos B e C, respectivamente;

c) o trabalho $t$ realizado pela força elétrica sobre um elétron que se desloca do ponto C ao ponto A.

Gabarito:

Resolução:

a) O campo elétrico é uniforme na região entre as placas metálicas. Então, $E_A=E_B=E_C$

$E = frac{U}{d}$

Em que U é a diferença de potencial entre as duas placas e d é a distância entre elas, logo:

$E = frac{300}{5}$

$E = 60 V/mm$

b) A diferença de potencial $V_{AB}$ :

$V_{AB} = E cdot d_{AB}$

$V_{AB} = 60 cdot 3 = 180 V$

Considerando $d_{BC}$ a distância medida ao longo das
linhas do campo elétrico, $V_{BC}$ será:

$V_{BC} = E cdot d_{BC}$

$V_{BC} = 60 cdot 0 = 0 V$

c) O trabalho $au$ realizado pela força elétrica sobre um elétron que se desloca do ponto C ao ponto A, é:

$au = -ecdot V_{CA}$

$V_{CA} = -V_{AB}$

$au = (-1,6cdot 10^{-19})cdot (-180)$

$au = 2,88cdot10^{-17} J$

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