As linhas da figura a seguir representam as superfícies equipotenciais de um campo eletromagnético. Sabendo que a linha central tem potencial nulo e as restantes apresentam um potencial, em volts, assinalados na figura, o trabalho, em joules, para levar uma carga elétrica q = 6,0 µC, do ponto A ao ponto B, será:

Alternativa D

Para resolver esta questão, utilizamos a relação fundamental entre o trabalho da força elétrica, a carga elétrica e a diferença de potencial.

Análise dos Dados

Primeiro, precisamos identificar os valores fornecidos pelo enunciado e extraídos diretamente da figura:

• Potencial no ponto A (V_A): Observando a linha onde o ponto A está localizado, vemos que o valor indicado é +10. Portanto, V_A = +10\,V.
• Potencial no ponto B (V_B): Observando a linha onde o ponto B está localizado, vemos que o valor indicado é -15. Portanto, V_B = -15\,V.
• Carga elétrica (q): O enunciado fornece q = 6,0\,\mu C. É necessário converter para Coulombs (unidade SI):
  q = 6,0 \times 10^{-6}\,C

Cálculo do Trabalho

O trabalho (W) realizado pela força elétrica ao mover uma carga de um ponto A para um ponto B é dado pela fórmula:

Substituindo os valores identificados:

1. Calculamos a diferença de potencial (\Delta V):
   \Delta V = V_A - V_B = 10 - (-15)
   \Delta V = 10 + 15 = 25\,V
2. Multiplicamos pela carga:
   W = (6,0 \times 10^{-6}\,C) \times 25\,V
   W = 150 \times 10^{-6}\,J
3. Normalizamos para notação científica:
   W = 1,5 \times 10^{2} \times 10^{-6}\,J
   W = 1,5 \times 10^{-4}\,J

Conclusão

O trabalho realizado para levar a carga do ponto A ao ponto B é de $1,5 \cdot 10^{-4}\,J$.

Isso corresponde à Alternativa D.