Question

(UNIRIO) - No esquema a seguir, apresentam-se as superfícies
equipotenciais e as linhas de força no campo de uma carga
elétrica puntiforme Q fixa.

Considere que o meio é o vácuo (Ky = 9 x 10º Nm2/C?) e determine!
a) o valor Q;
b) o trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga
q=+2,0.10"º C para levá-la de A para C.

Answer 1

(UNIRIO-RJ) No esquema acima, apresentam-se as superfícies equipotenciais e as linhas de força no campo de uma carga elétrica puntiforme Q fixa. Considere que o meio é o vácuo $\textstyle \sf \sf k_0 = 9 \cdot 10^9 \: N \cdot m^{2}/C^{2}$ e determine:

a) o valor Q;

b) o trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga $\textstyle \sf \sf q = -\:2\cdot 10^{-10} \: C$para levá-la de A para C.

A superfície equipotencial constitui uma região do campo elétrico em que

em que apresentam o mesmo potencial elétrico.

As superfícies equipotenciais são esféricas e concêntricas com cargas.

As linhas de forças são perpendiculares à superfícies equipotenciais.

Trabalho de uma força elétrica:

$\Large \boxed{ \displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T}_{\sf AB} = q \cdot (V_A - V_B) } } }$

Dados fornecidos pelo enunciado:

a) o valor Q;

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ E = \dfrac{k_0 \cdot Q}{d} } }$

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ 90 = \dfrac{9 \cdot 10^9 \cdot Q}{0{,}5} } }$

$\Large \displaystyle \mathsf{ 90 = 18\cdot 10^9Q }$

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ Q = \dfrac{90}{18 \cdot 10^9} } }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf Q = 5\cdot 10^{-5}\:C }$

b) o trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga   C para levá-la de A para C.

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T}_{\sf AC} = q \cdot (V_A - V_C) } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T}_{\sf AC} = - 2 \cdot 10^{-10} \cdot (20 - 120) } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T}_{\sf AC} = - 2 \cdot 10^{-10} \cdot (-100) } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ \mathcal{ \ T}_{\sf AC} = 200 \cdot 10^{-10} } }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf \mathcal{ \ T}_{\sf AC} = 2 \cdot 10^{-8} \: J }$

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