Um anel uniformemente carregado de raio
tem uma carga total de
. Encontre o campo elétrico no eixo do anel afastado do seu centro a uma distância de
metros. Use
e dê a resposta em Newtons por Coulomb.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um anel com raio
metros e uma carga total
Coulombs. A pergunta quer saber qual é o campo elétrico no eixo desse anel, a uma distância
metros do centro. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Coulomb e a fórmula específica para o campo elétrico de um anel carregado no seu eixo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como calcular o campo elétrico no eixo de um anel carregado. A fórmula é:
Onde:
-
é o campo elétrico -
é a constante eletrostática ( ) -
é a carga total do anel -
é a distância do ponto onde queremos calcular o campo até o centro do anel -
é o raio do anel
Passo 3
Vamos identificar cada valor na fórmula com os dados que temos:
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular o denominador primeiro:
Passo 6
Agora, vamos multiplicar os números no numerador:
Passo 7
Finalmente, dividimos o numerador pelo denominador:
Resposta
O campo elétrico no eixo do anel a uma distância de
metros do centro é aproximadamente
.