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Flashcard FC279855

Para uma carga positiva em repouso, que condição entre potenciais garante aceleração na direção do campo elétrico?

Eletrostática

CEBRASPE (CESPE) · 2025

De acordo com o assunto Física: Eletrostática, responda:

Para uma carga positiva em repouso, que condição entre potenciais garante aceleração na direção do campo elétrico?
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Resposta

O potencial inicial deve ser maior que o final (Vi > Vf).

Explicação:
O campo elétrico relaciona-se ao potencial por \( \mathbf{E}=-\nabla V \), portanto aponta do potencial mais alto para o mais baixo.
Para uma carga positiva \(q>0\), a força é \( \mathbf{F}=q\mathbf{E} \), ou seja, também do potencial maior para o menor.
A variação da energia potencial ao ir de \(V_i\) para \(V_f\) é \( \Delta U=q(V_f-V_i)\).
Assim, o ganho de energia cinética é \( \Delta K=-\Delta U=q(V_i-V_f)\), que só é positivo se \(V_i>V_f\).

Exemplo:
Considere um próton (\(q=+e\)) lançado de uma placa a \(V_i=150\ \mathrm{V}\) para outra a \(V_f=50\ \mathrm{V}\).
\( \Delta K = e(V_i-V_f)=e(150-50)=e\cdot100\ \mathrm{V}=100\ \mathrm{eV} \)
\( =100\times1.6\times10^{-19}\ \mathrm{J}=1.6\times10^{-17}\ \mathrm{J}\).
Portanto, como \(V_i>V_f\), o próton é acelerado na direção do campo elétrico e ganha \(100\ \mathrm{eV}\) de energia cinética.





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