ENERGIA POTENCIAL. Prof. Márcio Marinho

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Lídia Candal
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1 ENERGIA POTENCIAL Prof. Márcio Marinho

2 Energia potencial gravitacional (Energia armazenada)

3 Energia potencial elástica (Energia armazenada)

potencial que resulta da interação conservativa de Coulomb, ou seja, energia

4 Energia potencial elétrica (Energia armazenada) q E p = K Q q d Q Energia potencial (E Pel ) elétrica ou energia potencial eletrostática, é a energia potencial que resulta da interação conservativa de Coulomb, ou seja, energia armazenada entre duas cargas próximas, devido a interação (força) entre elas.(u.m. Joule J)

5 d A A B Q d C C d B V = Q K d Potencial elétrico (V) é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. O potencial elétrico existe, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. (u.m. Volts V)

6 Se tivermos uma carga de Prova (No campo elétrico) V = E p Q q q O potencial elétrico é uma propriedade do campo elétrico. Cada um de seus pontos apresenta um valor de potencial que não depende da presença de um corpo carregado.

7 O gráfico representativo do potencial em função da distância à carga geradora é denominada hipérbole equilátera e o nível zero do potencial criado por uma carga puntiforme está no infinito. V ( volt) V ( volt ) dm ( ) dm ( ) Q 0 Q 0

8 O potencial resultante é dado pela soma algébrica dos potencias criados individualmente pelas cargas. Q B Q A P Vresultante = VA + VB + V Q C C

9 A diferença de potencial elétrico (U) entre dois pontos A e B é dada por: A d A d B (ddp)u AB B Q U = V V AB A B

10 O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma partícula eletrizada com carga q, quando esta se desloca do ponto A para o ponto B desse campo, não depende da trajetória seguida por ela, pois a força elétrica é conservativa. τ A B = q V A V B τ A B = 0 τ I = τ II = τ III

11 Equipotenciais são linhas (no plano) ou superfícies (no espaço) onde o potencial, em todos os pontos, assume o mesmo valor algébrico. As equipotenciais são perpendiculares às linhas de força.

12 (FGV-SP) Com respeito à eletrostática, analise: I. Tomando-se a mesma carga elétrica, isolada de outra qualquer, entre os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico em um mesmo ponto do espaço, o primeiro sofre uma diminuição mais rápida que o segundo conforme se aumenta a distância até a carga. II. Comparativamente, a estrutura matemática do cálculo da força elétrica e da força gravitacional são idênticas. Assim como as cargas elétricas estão para as massas, o campo elétrico está para a aceleração da gravidade. III. Uma diferença entre os conceitos de campo elétrico resultante e potencial elétrico resultante é que o primeiro se obtém vetorialmente, enquanto o segundo é obtido por uma soma aritmética de escalares. É correto o contido em: a) I apenas. c) I e III apenas. e) I, II e III. b) II apenas. d) II e III apenas.

13 Em todas as figuras a seguir, as cargas elétricas utilizadas possuem o mesmo módulo e são puntiformes. Quando a carga é negativa, o sinal está indicado. Levando em conta a posição das cargas em cada situação e considerando os pontos A, B e C centros das circunferências e D e E centros dos quadrados, determine: a) em quais desses pontos o vetor campo elétrico é nulo; b) em quais desses pontos o potencial elétrico é nulo.

14 Em um ponto P, distante 50 cm de uma carga puntiforme fixa Q, a energia potencial elétrica adquirida por uma partícula de prova q = +1 μc é de J. Estando as cargas no vácuo, onde k0 = 9? 10 9 N? m 2 /C 2,determine: a) o valor da carga Q; b) o potencial elétrico no ponto P.

15 (Ufla-MG) O diagrama potencial elétrico versus distância de uma carga elétrica puntiforme Q no vácuo é mostrado a seguir. Considere a constante eletrostática do vácuo k 0 = N m 2 /C 2. Pode-se afirmar que o valor de Q é: a) +3, C. b) +0, C. c) +3, C. d) +0, C. e) 3, C.

Em um campo elétrico, o potencial elétrico de um ponto A é de 5.10 5 V. Uma carga de prova de 2 μc é levada desse ponto até um ponto infinitamente afastado dele.

16 Em um campo elétrico, o potencial elétrico de um ponto A é de V. Uma carga de prova de 2 μc é levada desse ponto até um ponto infinitamente afastado dele. Considerando o infinito como o referencial dos potenciais, determine: a) a energia potencial elétrica no ponto A; b) o trabalho da força elétrica nesse deslocamento.

17 Em dois vértices de um triângulo equilátero de 1,0 m de lado são colocadas duas cargas puntiformes Q1 = Q2 = 4 μc, no vácuo, onde a constante eletrostática vale N.m 2 /C 2. a) Calcule o potencial elétrico no ponto C, terceiro vértice do triângulo, e no ponto D, médio, entre as duas cargas. b) Qual o trabalho das forças elétricas sobre a carga q = 1,0 μc, que se desloca de C para D?

18 (UFV-MG) Na figura a seguir, estão representadas algumas linhas de força do campo criado pela carga q. Os pontos A, B, C e D estão sobre circunferências centradas na carga. Indique a alternativa falsa: a) Os potenciais elétricos em A e C são iguais. b) O potencial elétrico em A é maior que em D. c) Uma carga elétrica positiva colocada em A tende a se afastar da carga q. d) O trabalho realizado pelo campo elétrico para deslocar uma carga de A para C é nulo. e) O campo elétrico em B é mais intenso que em A.

19 No interior de um campo elétrico uniforme de intensidade 100 N/C, uma carga pontual q, colocada num ponto A, atinge o ponto B através de dois caminhos de acordo com a figura. Sabe-se que o trabalho executado pela força elétrica no caminho (I) foi de 1, J. Determine: a) o valor da carga q; b) o trabalho da força elétrica no deslocamento (II). Justifique; c ) a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B.

20 No interior de um campo elétrico uniforme, uma partícula de massa m = 2 mg e carga q = 5 μc colocada, em repouso, em um ponto M desloca-se em direção ao ponto N. A figura mostra as linhas de força e duas superfícies equipotenciais S1 e S2 desse campo, assim como os diagramas que caracterizam as intensidades do campo elétrico (E) e do potencial elétrico (V) em função, respectivamente, das distâncias (d). Determine: a) o trabalho realizado pela força elétrica no deslocamento MN; b) a diferença de potencial elétrico entre os pontos M e N; c ) o potencial elétrico do ponto N; d) a velocidade escalar da partícula ao passar pelo ponton.

Na figura, você vê o esquema em que, em uma de suas medidas, a gota tem peso 2,4.10 13 N e carga elétrica negativa 4,8.10 19 C, e que podemos desprezar os efeitos da viscosidade do ar sobre a gota.

21 Na figura, você vê o esquema em que, em uma de suas medidas, a gota tem peso 2, N e carga elétrica negativa 4, C, e que podemos desprezar os efeitos da viscosidade do ar sobre a gota. a) Quantos elétrons em excesso há nesta gota? b) Sabendo que a gota está em equilíbrio, determine as forças que atuam sobre a gota; a partir daí, infira a polaridade das placas positiva e negativa. c) Se essa gota atingiu o equilíbrio entre placas separadas de 1,6 cm, qual é a diferença de potencial entre estas placas?

22 Ponto Interno V int KQ R Raio d Ponto externo Ponto na superfície Ponto próximo a superfície KQ R = Vsup = Vpróx KQ R (d Raio) V = Ext = KQ d V ( volt) dm ( ) A diferença de potencial (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nula.

23 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

24 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

25 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

26 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

27 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

28 O movimento de um corpo é chamado uniforme quando ele efetuar deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais. Isso significa que a sua velocidade é constante e diferente de zero.

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