Exercícios sobre potencial elétrico, e energia potencial (3º Ano,  válido como atividade complementar)

1. No campo elétrico produzido por uma carga pontual Q = 3.10^-2 C, qual é a energia potencial elétrica de uma carga q = 3.10^-7 C, colocada a 12.10^-2 m de Q? Considere as cargas no vácuo.


2. No campo produzido por uma carga pontual Q = 5.10^-3 C, qual é a energia potencial elétrica de uma carga q = - 4.10^-8 C, situada a 9.10^-2 m de Q? Considere as cargas no vácuo. 

3.  (FEI - SP) A diferença de potencial elétrico entre dois pontos A e B é Va - Vb = 10 V. O trabalho realizado pela força elétrica no transporte de uma carga q = 2,0 Mc de A para B é, em joule :

a) 5,0.10^-6

b) -5,0 .10^-6

c) 2,0.10^-5

d) -2,0 .10^-5

e) zero

 

4. Qual é o potencial elétrico situado em um ponto A a 400 mm de uma carga elétrica de(Q) de 6 microcoulombs? 

5. Qual é o potencial elétrico situado em um ponto B situado a 90 cm de uma carga elétrica de carga igual a 5.10^-6 C?

Dualidade onda-partícula da luz

A teoria

Um longo caminho foi percorrido pelos estudiosos da luz para atestar sua natureza. A luz, é uma partícula ou onda?

A primeira teoria à surgir, na Grécia antiga, foi que a luz era composta por partículas, e, observando sua reflexão, foi notado que a luz, como um solido, ‘rebatia’ ao encontrar um espelho. Essa é a chamada teoria corpuscular da luz.

No final do século 17, o estudioso Christiaan Huygens apresentou a ideia ondulatória, afirmando que a luz se comportava como uma onda. Com base na ideia proposta anteriormente por Huygens, Thomas Young realizou um experimento, posteriormente conhecido como “experimento das duas fendas”. Esse experimento mostrou que a luz também mostras características de onda. Outro físico, chamado James Maxwell, mediu a velocidade da luz no vácuo e de uma onda eletromagnética no mesmo meio e notou que são iguais. Isso levou à afirmar que a luz é uma onda eletromagnética.

E agora, qual teoria é a certa?

Observando um efeito fotoelétrico, onde a luz atinge uma superfície e ela emite elétrons, foi notado que esse fenômeno não se alinhava com a teoria ondulatória da luz. Foi Einstein, que conclui que a luz era formada de pequenos pacotes de energia, chamados fotóns. Anos depois, Arthur Comton ainda adicionou mais uma observação à teoria de Einstein: “quando um fóton colide com um elétron, ambos comportam-se como corpos materiais.”

Graças aos esforços desses cientistas, a luz hoje é entendida e estudada como onda e partícula.

Por que as borboletas são atraídas pela luz?

Borboletas são insetos positivamente fototáxico, por isso vão em direção à luz. Provavelmente, você não deve conhecer o termo ‘fototáxico’ que significa o grau de atração pela luz. Resumindo, os animais positivamente fototáxico são atraídos pela luz, enquanto outros, como as baratas, que corre dela, é negativamente fototáxica. O movimento causado pela fototaxia é involuntário. 

Existem varias teorias sobre essa característica das mariposas, que variam desde “a luz é fator de orientação noturna” até “a luz é rota de escape contra os predadores”, mas a mais interessante é a que diz que a mariposa tem maior sensibilidade à certos comprimentos de onda. Um exemplo dessa tese é o fato que mariposas preferem luz branca em relação a luz amarela.