Question

Considere uma carga fixa de 6μC, no vácuo. Pede-se: o módulo do vetor campo elétrico num ponto P distante 20 cm desta carga e a intensidade da força elétrica que atua sobre uma carga de 4μC, colocada no ponto P, valem, respectivamente:

a) 1125.10³ N/C e 4,5.10³ N
b) 0,1125.10³ N/C e 0,45.10⁻³ N
c) 1125 N/C e 4,5.10⁻³ N
d) 2,25.10³ N/C e 9.10⁻³ N
e)1,125.10⁶ N/C e 4,5 N

Answer 1

O módulo do vetor campo elétrico é de 1.35x10^6 N/C e o módulo da força elétrica que atua na carga de prova é de 5,4 N.

Dada a equação do cálculo da intensidade do campo elétrico de uma carga pontual:

$E = \frac{k_0*q}{d^2}$

Onde q é a carga elétrica pontual, d é a distância que se deseja calcular o campo elétrico e k0 é a constante eletrostática do vácuo, aproximadamente

9x10^9 N*C^2/m^2.

Portanto, substituindo os dados do enunciado, temos que:

$E = \frac{9x10^9*6x10^{-6}}{(0,2)^2}\\\\E = 1350x10^3 N/C$

A intensidade da força elétrica, pode ser obtida fazendo o produto da intensidade do campo elétrico ao qual a carga está submetida pelo módulo de sua carga, ou seja:

$F = q*E$

Logo, usando o campo elétrico calculado anteriormente e o valor da carga dada, 4uC, temos que:

$F = 4x10^{-6} * 1350x10^{3} = 5,4 N$

Logo, a alternativa que mais se aproxima dos valores encontrados é a letra d)1,125.10⁶ N/C e 4,5 N

Obs: os cálculos bateriam exatamente com a resposta, se a carga fixa fosse de 5uC.

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