Um dipolo elétrico é formado por duas partículas de mesma massa e cargas e , unidas por um bastão rígido, fino, isolante e de massa desprezível.
Ele encontra-se inicialmente em repouso em uma região de campo eletrostático externo não-uniforme, como mostrado na figura abaixo.
Seu eixo está inicialmente paralelo ao eixo do sistema de coordenadas e as linhas orientadas representam as linhas do campo elétrico externo.
Assinale a alternativa que melhor descreve o movimento subsequente do centro de massa (CM) do dipolo e o movimento de rotação do dipolo em torno de um eixo paralelo a OZ e que passa pelo CM.
O CM se deslocará no sentido e as cargas irão girar em sentido horário.
O CM se deslocará no sentido e as cargas irão girar em sentido anti-horário.
O CM se deslocará no sentido e as cargas irão girar em sentido horário.
O CM se deslocará no sentido e as cargas irão girar em sentido anti-horário.
O CM permanecerá em repouso e as cargas irão girar em sentido horário.
O CM permanecerá em repouso e as cargas irão girar em sentido anti-horário.
Passo 1
Vamos começar desenhando a força que atuará sobre cada carga.
Sobre a carga positiva, a força eletrostática terá o mesmo sentido do campo, já sobre a carga negativa, a força terá sentido oposto ao do campo, se liga:
Agora, olhando somente para o dipolo e as forças que desenhamos, vamos decompor essas forças em duas direções: na mesma direção do bastão rígido (eixo ), e na direção perpendicular ao bastão rígido (eixo ).
Vamos analisar cada componente separadamente.
Passo 2
As componentes em (na mesma direção da barra) estão apontando para a mesma direção e sentido.
Como resultado, o CM se deslocará no sentido .
Passo 3
As componentes em (na direção perpendicular ao bastão) tem sentidos opostos.
Dado os sentidos das componentes e considerando o centro do bastão como CM, as cargas irão girar em sentido horário.
Assim, a resposta certa é a letra .
Resposta
O CM se deslocará no sentido e as cargas irão girar em sentido horário.