O campo elétrico é definido em termos de
, uma pequena carga positiva. Se, em vez disso, a definição for em termos de uma pequena carga negativa de mesma intensidade, então, comparado com o campo original, o novo campo elétrico definido
(A) apontará no mesmo sentido e terá a mesma intensidade.
(B) apontará no sentido oposto, mas terá a mesma intensidade.
© apontará no mesmo sentido, mas terá uma diferente intensidade.
(D) apontará no sentido oposto e terá uma diferente intensidade.
Explique brevemente o motivo.
(A) apontará no mesmo sentido e terá a mesma intensidade.
(B) apontará no sentido oposto, mas terá a mesma intensidade.
© apontará no mesmo sentido, mas terá uma diferente intensidade.
(D) apontará no sentido oposto e terá uma diferente intensidade.
Explique brevemente o motivo.
Passo 1
Vamos entender o que está sendo pedido. O exercício fala sobre campo elétrico, que é um conceito da física. Precisamos comparar o campo elétrico definido por uma pequena carga positiva
com o campo definido por uma pequena carga negativa de mesma intensidade. Para resolver isso, vamos precisar entender como o campo elétrico é definido e como a carga que o define afeta sua direção e intensidade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como o campo elétrico (
) é definido. O campo elétrico criado por uma carga
em um ponto no espaço é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a constante eletrostática, -
é a carga, -
é a distância até o ponto onde estamos calculando o campo, -
é o vetor unitário que aponta da carga para o ponto.
A direção do vetor
depende do sinal da carga
. Se
for positiva, o campo elétrico aponta para fora da carga. Se
for negativa, o campo aponta para dentro da carga.
Passo 3
No exercício, o campo elétrico original é definido usando uma carga positiva
. Isso significa que as linhas de campo saem da carga. Agora, se usarmos uma carga negativa de mesma intensidade (ou seja,
), o sentido das linhas de campo vai invertê-lo: elas passarão a apontar para a carga.
Passo 4
A intensidade do campo elétrico depende apenas do valor absoluto da carga e da distância, conforme a fórmula que vimos. Como a carga negativa tem a mesma intensidade que a positiva, a intensidade do campo elétrico permanecerá a mesma.
Passo 5
Resumindo:
- Direção: muda porque a carga passou de positiva para negativa.
- Intensidade: permanece a mesma porque a magnitude da carga não mudou.
Resposta
(B) apontará no sentido oposto, mas terá a mesma intensidade.
Exercícios relacionados
Um disco de raio
tem uma densidade de carga uniforme
. (a) calcular o campo elétrico para os pontos do eixo do disco. (b) a que se reduz este resultado para pontos afastados do centro,
? © e para pontos bem próximos do centro do disco,
?
Considerando os tetravetores velocidade e aceleração definidos nos problemas 1 e 2, mostre que:
e
, onde
é a chamada aceleração própria, ou seja, a aceleração medida no referencial instantâneo de repouso da partícula.
Mostre como encontrar o campo elétrico no caso de distribuições de cargas contínuas para:
(A) um anel ou disco carregado de raio R (dica: use a força determinada no exercício 9 );
(B) uma placa infinita de cargas;
© uma casca esférica de raio .
(A) um anel ou disco carregado de raio R (dica: use a força determinada no exercício 9 );
(B) uma placa infinita de cargas;
© uma casca esférica de raio
Uma carga pontual de
está
de distância de uma segunda carga pontual de
. Calcule a intensidade da força em cada carga. (Dica: lembre-se da conversão de unidades para o S.I.)