Question

Uma carga pontual Q exerce sobre uma carga de prova q = –2,0 μC, uma força F = 7,2.10-2 N, horizontal e voltada para a esquerda, conforme está representado na figura a seguir. As cargas estão no ar e a distância entre elas vale r = 1,0 m. (1,00 ponto)
A) Determinar o sentido e o valor do campo elétrico no ponto onde a carga q se encontra.
B) Determinar o sinal e o módulo de Q.

Answer 1

A) O campo elétrico no ponto onde está a carga q é de 1,296 x $10^{-9}$ N/C sendo que o sentido é o mesmo da força F, horizontal, porém a direção é contrária, voltada para a direita.

Temos que o campo elétrico pode ser calculado por:

E = F ÷ |q|

onde F é a força elétrica em N e q é a carga de prova em C em módulo.

Temos que nesse caso, F = 7,2 x $10^{-2}$ N e q = -2,0 x $10^{-6}$ C. Logo, teremos:

E = (7,2 x  $10^{-2}$) ÷ (2,0 x $10^{-6}$)

E = 1,296 x $10^{-9}$ N/C

A direção do campo elétrico é sempre a mesma da força elétrica, porém como a carga de prova é negativa, o sentido será o oposto. Logo, o sentido será para a direita.

B) O modulo de Q é de 4 μC.

Temos que a Força Elétrica é dada por:

$F = k.\frac{q.Q}{r^{2}}$

Logo, substituindo os valores teremos:

$7,2 x 10^{-2} = (9 x 10^{9}).\frac{(2,0 x 10^{-6}).Q}{(1,0)^{2}}$

$Q = \frac{7,2 x 10^{-2}}{(9 x 10^{9}).(2,0 x 10^{-6})}$ = 4 μC

Para sabermos o sinal de Q é necessário verificar a figura que não foi anexada. Caso o vetor força elétrica esteja se aproximando de Q, ela será positiva, caso esteja se afastando, a mesma é negativa.

Espero ter ajudado!