Uma carga elétrica puntiforme com 4μC que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de: O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto muda para:
a) E/4.
b) E/2.
c) 2E.
d) 4E.
e) 8E.
a) E/4.
b) E/2.
c) 2E.
d) 4E.
e) 8E.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma carga elétrica pontual de
colocada em um ponto
no vácuo. Essa carga sofre uma força elétrica de intensidade
. A gente precisa descobrir como o campo elétrico
nesse ponto muda quando dobramos a distância entre a carga e o ponto
. Vamos usar conceitos de campo elétrico e a relação entre força, carga e campo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a força elétrica
que uma carga
sente em um campo elétrico
é dada pela fórmula:
Aqui,
e
.
Passo 3
Vamos encontrar o campo elétrico
no ponto
. Rearranjando a fórmula:
Então, o campo elétrico inicial é
.
Passo 4
Agora, queremos saber o que acontece com
quando a distância
entre a carga e o ponto
é dobrada. Sabemos que o campo elétrico de uma carga pontual é dado por:
onde
é a constante eletrostática,
é a carga e
é a distância.
Passo 5
Se a distância
é dobrada, ou seja,
, vamos ver como
fica:
Portanto, o novo campo elétrico
é um quarto do campo original
.
Resposta
A intensidade do campo elétrico no ponto
passa a ser
. A alternativa correta é a) E/4.