Questão 22825 — Ciências da Natureza

Resposta: D

O trabalho realizado por uma força externa para mover uma carga de prova de um ponto A para um ponto B em um campo elétrico é igual à variação da energia potencial elétrica dessa carga entre os pontos A e B, desde que o deslocamento seja feito de forma lenta e sem variação de energia cinética (ou seja, trabalho total externo = ΔU). A energia potencial elétrica de uma carga de prova q a uma distância r de uma carga Q é U = kQq/r. O trabalho realizado pela força elétrica é W_e = -ΔU. Se a carga é trazida do infinito (U_inf = 0) para a distância r, o trabalho realizado pela força elétrica é W_e = U_inf - U_r = 0 - (kQq/r) = -kQq/r. O trabalho realizado por uma força externa (W_ext) para mover a carga de forma quasi-estática é W_ext = ΔU = U_r - U_inf = (kQq/r) - 0 = kQq/r. Comparando W_ext e W_e, temos W_ext = kQq/r e W_e = -kQq/r. Portanto, W_ext = -W_e. O trabalho realizado pela força externa é oposto ao trabalho realizado pela força elétrica. A alternativa D está correta.