Questão 298

ITA 2015

Física

Assinale a alternativa que expressa o trabalho necessário para colocar cada uma de quatro cargas elétricas iguais, q, nos vértices de um retângulo de altura a e base , sendo k = 1/4π∈₀, em que ∈₀ é a permissividade elétrica do vácuo.

Gabarito:

Resolução:

$(DB)^{2}=a^{2}+(2asqrt2)^2$

$(DB)^{2}=9a^{2}$

$(DB)=3a$

A energia potencial eletrostática armazenada pelo sistema de 4 cargas, equivale ao trabalho necessário para colocar tais cargas nos respectivos vértices.

$au=E_{pot}=2.frac{k.q.q}{a}+2.frac{k.q.q}{3a}+2.frac{k.q.q}{2asqrt2}$

$au=E_{pot}=frac{2k.q^2}{a}.(1+frac{1}{3}+frac{1}{2sqrt2})$

$au=E_{pot}=frac{2k.q^2}{a}.frac{(6sqrt2+2sqrt2+3)}{6sqrt2}$

$au=E_{pot}=frac{2k.q^2}{a}.frac{8sqrt2+3}{6sqrt2}$

$au=E_{pot}=frac{2k.q^2}{a}.frac{(8sqrt2+3).sqrt2}{12}$

$au=E_{pot}=frac{k(16+3sqrt2).q^{2}}{6a}$

Logo, a resposta correta, é a alternativa C.

Questões relacionadas

Questão 282

(ITA 2015) Um fio de comprimento L e massa específica linear μ é mantido esticado por uma força F em suas extremidades. Assinale a opção com a expressão do...

Ver questão

Questão 284

(ITA 2015) Uma massa puntiforme é abandonada com impulso inicial desprezível do topo de um hemisfério maciço em repouso sobre uma superfície horizontal. Ao descolar-...

Ver questão

Questão 285

(ITA 2015) Considere um tubo horizontal cilíndrico de comprimento , no interior do qual encontram-se respectivamente fixadas em cada extremidade de sua geratriz inferior as cargas q1 e q2, positi...

Ver questão

Questão 286

Considere as seguintes proposições sobre campos magnéticos: I. Em um ponto P no espaço, a intensidade do campo magnético produzido por uma carga puntiforme q que se movimenta com velocidade constante...

Ver questão