6- Considere uma carga Q. fixa, de 10 -⁶C, no vácuo. a) Determine o campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 0,2 m da carga; b) Determine a força elétrica que atua sobre uma carga q = 4.10⁶6 C colocada no ponto A.
Portanto, a força elétrica que atua sobre a carga é de 9 * 10^11 C * N.
Explicação:
a) O campo elétrico criado por uma carga puntiforme é dado pela fórmula:
E = k * Q / r²
onde E é o campo elétrico, k é a constante eletrostática (9 * 10^9 N m² / C²), Q é a carga fixa e r é a distância entre a carga e o ponto onde se quer calcular o campo elétrico.
No caso mencionado, temos Q = 10^-6 C e r = 0,2 m. Substituindo na fórmula, temos:
E = (9 * 10^9 N m² / C²) * (10^-6 C) / (0,2 m)²
E = (9 * 10^9 N m²) * (10^-6 C) / (0,04 m²)
E = (9 * 10^9 N m² * 10^-6 C) / 0,04 m²
E = (9 * 10^9 * 10^-6) / 0,04 N/C
E ≈ 2,25 * 10^5 N/C
Portanto, o campo elétrico criado por essa carga no ponto A é aproximadamente 2,25 * 10^5 N/C.
b) A força elétrica que atua sobre uma carga é dada pela fórmula:
F = q * E
onde F é a força elétrica, q é a carga da partícula e E é o campo elétrico.
No caso mencionado, temos q = 4 * 10^6 C e E = 2,25 * 10^5 N/C. Substituindo na fórmula, temos:
F = (4 * 10^6 C) * (2,25 * 10^5 N/C)
F = (4 * 2,25) * 10^6 * 10^5 C * N/C
F = 9 * 10^6 * 10^5 C * N/C
F = 9 * 10^11 C * N
Portanto, a força elétrica que atua sobre a carga é de 9 * 10^11 C * N.
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Resposta:
Portanto, a força elétrica que atua sobre a carga é de 9 * 10^11 C * N.
Explicação:
a) O campo elétrico criado por uma carga puntiforme é dado pela fórmula:
E = k * Q / r²
onde E é o campo elétrico, k é a constante eletrostática (9 * 10^9 N m² / C²), Q é a carga fixa e r é a distância entre a carga e o ponto onde se quer calcular o campo elétrico.
No caso mencionado, temos Q = 10^-6 C e r = 0,2 m. Substituindo na fórmula, temos:
E = (9 * 10^9 N m² / C²) * (10^-6 C) / (0,2 m)²
E = (9 * 10^9 N m²) * (10^-6 C) / (0,04 m²)
E = (9 * 10^9 N m² * 10^-6 C) / 0,04 m²
E = (9 * 10^9 * 10^-6) / 0,04 N/C
E ≈ 2,25 * 10^5 N/C
Portanto, o campo elétrico criado por essa carga no ponto A é aproximadamente 2,25 * 10^5 N/C.
b) A força elétrica que atua sobre uma carga é dada pela fórmula:
F = q * E
onde F é a força elétrica, q é a carga da partícula e E é o campo elétrico.
No caso mencionado, temos q = 4 * 10^6 C e E = 2,25 * 10^5 N/C. Substituindo na fórmula, temos:
F = (4 * 10^6 C) * (2,25 * 10^5 N/C)
F = (4 * 2,25) * 10^6 * 10^5 C * N/C
F = 9 * 10^6 * 10^5 C * N/C
F = 9 * 10^11 C * N
Portanto, a força elétrica que atua sobre a carga é de 9 * 10^11 C * N.
Verified answer
a) Módulo: 2,25 . 10⁵ N/C
Direção: reta que passa pelo ponto A e pelo centro da carga
Sentido: afastamento da carga
b) Módulo: 0,9 N
Direção: reta que passa pelo ponto A e pelo centro da carga
Sentido: Repulsão
================================================================
O campo elétrico é uma grandeza vetorial que indica a presença de uma carga elétrica.
- Módulo ou intensidade
[tex]\mathbf{E=k\cdot \dfrac{|Q|}{d^2}}[/tex]
E: módulo do campo elétrico
k: constante elétrica do meio (para o vácuo k = 9 . 10⁹ Nm²/C²)
Q: carga elétrica
d: distância do ponto à carga
- Direção: reta que passa pelo ponto e o centro da carga
- Sentido: afastamento ou aproximação, conforme o sinal da carga
(+): afastamento
(-): aproximação
No nosso caso
Q = 10⁻⁶ C
d = 0,2 m
q = 4 . 10⁻⁶ C
a) Campo elétrico no ponto A
[tex]E=k\cdot \dfrac{|Q|}{d^2}\\\\\\E=9.10^9\cdot \dfrac{10^{-6}}{0,2^2}\\\\\\E= \dfrac{9.10^{9+(-6)}}{0,04}\\\\\\E=\dfrac{9.10^3}{0,04}\\\\\\E = 225.10^{3}\\\\\\E =2,25.10^5\:N/C[/tex]
Módulo: 2,25 . 10⁵ N/C
Direção: reta que passa pelo ponto A e pelo centro da carga
Sentido: afastamento da carga
b) Força elétrica sobre a carga q
A força elétrica (F) que surge em uma carga de prova (q) em um campo elétrico (E) é uma grandeza vetorial cujas características são
- Intensidade
[tex]\mathbf{F=|q|\cdot E}[/tex]
- Direção: a mesma do campo elétrico
- Sentido:
. q > 0 ⇒ o mesmo de E
. q < 0 ⇒ o oposto de E
[tex]F=|q|\cdot E\\\\F = 4.10^{-6}\cdot 2,25.10^5\\\\F = 9.10^{-6+5}\\\\F = 9.10^{-1}\\\\\mathbf{F = 0,9\:N}[/tex]
Módulo: 0,9 N
Direção: reta que passa pelo ponto A e pelo centro da carga
Sentido: Repulsão
OBSERVAÇÃO
Considerei a carga q como 4 . 10⁻⁶ C, pois não é muito comum o expoente de uma carga elétrica ser positivo.
Caso o expoente de q seja mesmo positivo a intensidade da força seria
[tex]F=|q|\cdot E\\\\F = 4.10^{-6}\cdot 2,25.10^5\\\\F = 9.10^{6+5}\\\\\mathbf{F = 9.10^{11}\:N}[/tex]