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Exercícios sobre energia potencial elétrica

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a energia potencial elétrica para uma carga puntiforme que se desloca nas proximidades de outra carga elétrica.

Questão 1

(Fuvest) A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo.

Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de ri = 3 . 10–10 m a rf = 9 . 10–10 m, a energia cinética da partícula em movimento

a) diminui 1 . 10–18 J.

b) aumenta 1 . 10–18 J.

c) diminui 2 . 10–18 J.

d) aumenta 2 . 10–18 J.

e) não se altera.

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Questão 2

(UFU) Comumente se ouve falar dos perigos da alta voltagem em dispositivos elétricos. Todavia, uma alta voltagem pode não significar uma grande quantidade de energia se

a) o potencial elétrico envolvido for constante.

b) a quantidade de carga envolvida for baixa.

c) o campo elétrico envolvido for uniforme.

d) a força elétrica envolvida for baixa.

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Questão 3

Uma carga elétrica de 2 μC movimenta-se nas proximidades de uma carga elétrica de valor 16 μC. Se o deslocamento da menor carga foi de 8 cm, qual foi a energia potencial elétrica?

Dado: 1 μC = 1 x 10 – 6 C; 1 cm = 1 x 10 – 2 m; K = 9,0 x 10 9 N.m2.C – 2

a) 2,5 J

b) 1,6 J

c) 3,6 J

d) 5,0 J

e) 8,0 J.

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Questão 4

Leia as afirmações a seguir a respeito da energia potencial elétrica.

I – A energia potencial elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas;

II – A energia potencial elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas;

III – A determinação da energia independe do caminho seguido pela carga.

É verdadeiro o que se afirma em:

a) I, II e III

b) II

c) I

d) II e III

e) I e III

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra D

A partir da observação do gráfico, é possível perceber que a energia potencial elétrica diminui para o referido deslocamento. Se ocorre diminuição da energia potencial por meio do princípio da conservação da energia, pode-se afirmar que ocorrerá aumento de energia cinética.

A partir do gráfico, pode-se perceber que, para a posição ri = 3 . 10–10 m, a energia potencial elétrica associada é Ui = 3 . 10–18 J. Para a posição rf = 9 . 10–10 m, a energia potencial elétrica é de Uf = 1 . 10–18 J. Conclui-se que houve diminuição de 2 . 10–18 J de energia potencial, que foi transformada em energia cinética.

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Resposta Questão 2

Letra B

A determinação da energia potencial elétrica depende diretamente da carga elétrica. Quanto maior for a quantidade de carga elétrica em trânsito pelo sistema, maior será a energia potencial elétrica.

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Resposta Questão 3

Letra C

A partir da definição de energia potencial elétrica, teremos:

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Resposta Questão 4

Letra E

I – Verdadeira.

II – Falsa. A energia potencial elétrica é inversamente proporcional à distância entre as cargas.

III – Verdadeira.

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