Uma carga elétrica pontual de valor -24 μC é posta em determinado lugar no vácuo, estando sujeita a uma força elétrica de valor 360 N. Considerando isso, encontre o módulo do campo elétrico dessa carga nesse lugar.
A) 1,5⋅105 N/C
B) 1,5⋅106 N/C
C) 1,5⋅107 N/C
D) 1,5⋅108 N/C
E) 1,5⋅109 N/C
A) 1,5⋅105 N/C
B) 1,5⋅106 N/C
C) 1,5⋅107 N/C
D) 1,5⋅108 N/C
E) 1,5⋅109 N/C
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma carga elétrica pontual de
colocada no vácuo, e uma força elétrica de
está agindo sobre essa carga. O conteúdo aqui é de Eletrostática, especialmente envolvendo o campo elétrico. O que vamos precisar é entender a relação entre força elétrica, campo elétrico e carga.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a força elétrica
com o campo elétrico
e a carga
:
Aqui,
é a força elétrica,
é a carga de teste (a que está sendo puxada ou empurrada), e
é o campo elétrico criado pela carga
.
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o módulo do campo elétrico
. Para isso, podemos rearranjar a fórmula:
Mas pera aí, a gente não tem o valor de
. Contudo, sabemos que o campo elétrico criado por uma carga pontual
no espaço é dado por:
Onde:
-
é a constante eletrostática ( ), -
é o valor absoluto da carga que cria o campo, -
é a distância entre a carga e o ponto onde queremos calcular o campo.
Passo 4
Como não temos a distância
, vamos focar na relação direta entre a força e o campo. Se rearranjarmos a primeira equação para
, considerando que a força
é de
e a carga
é de
, mas lembrando que
depende do campo gerado por
, ignorando o sinal porque estamos falando do módulo:
Convertendo a carga para Coulombs:
Passo 5
Agora, substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A alternativa correta é a C)
.