Uma carga pontual de
está na origem. Qual o módulo e a orientação do campo elétrico (a sua componente
) em
(b)
?
(b)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente encontrar o módulo e a orientação do campo elétrico na direção x, especificamente em $ x = 10 , m $, causado por uma carga pontual de $ 4,0 , \muC $ que está na origem. O tema aqui é campo elétrico, e para resolver vamos precisar da fórmula do campo elétrico gerado por uma carga pontual.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular o campo elétrico $ \vec{E} $ gerado por uma carga pontual $ Q $ a uma distância $ r $:
Aqui, $ k $ é a constante eletrostática, que vale aproximadamente $ 8,99 \times 10^9 , N·m2/\text{C}2 $.
Passo 3
No nosso caso, a carga $ Q = 4,0 , \muC = 4,0 \times 10^{-6} , C $ está na origem, e queremos calcular o campo elétrico em $ x = 10 , m $. A distância $ r $ entre a carga e o ponto onde estamos calculando o campo é exatamente $ 10 , m $.
Passo 4
Como o ponto onde estamos calculando o campo está ao longo do eixo x e a carga está na origem, a orientação do campo elétrico será ao longo do eixo x. Se a carga for positiva, o campo elétrico sai da carga; se for negativa, vai em direção à carga. No nosso caso, a carga é positiva, então o campo elétrico aponta na direção positiva do eixo x.
Passo 5
Agora, vamos calcular o módulo do campo elétrico usando a fórmula:
Vamos calcular passo a passo:
Resposta
O campo elétrico em $ x = 10 , m $ tem módulo de aproximadamente $ 3,6 \times 10^{2} , N/C $ e está orientado na direção positiva do eixo x.