Considere uma carga positiva Q de 4,0 C, no ar, e um ponto M a 20 cm de distância desta carga. Dentre as alternativas seguintes, a que contém as informações corretas sobre a intensidade, direção e sentido do campo elétrico em M, devido a Q, é:
Dado: constante eletrostática = 9,0.109N.m2 /C2
Dado: constante eletrostática = 9,0.109N.m2 /C2
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma carga positiva $ Q = 4,0 , \mu C $ situada no ar, e um ponto $ M $ que está a $ 20 , cm $ dessa carga. A matéria aqui é Campo Elétrico, e vamos precisar usar a fórmula do campo elétrico gerado por uma carga pontual. Vamos calcular a intensidade, direção e sentido do campo elétrico em $ M $ devido a $ Q $.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do campo elétrico $ E $ gerado por uma carga pontual $ Q $:
Onde:
- $ k $ é a constante eletrostática, que vale $ 9,0 \times 10^9 , N \cdot m2/C2 $
- $ Q $ é a carga, que aqui é $ 4,0 , \mu C $ (lembrando que $ 1 , \mu C = 10^{-6} , C $)
- $ r $ é a distância entre a carga e o ponto $ M $, que é $ 20 , cm $ (ou $ 0,20 , m $)
Passo 3
Vamos converter as unidades para facilitar os cálculos:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula do campo elétrico:
Passo 5
Calculando o denominador primeiro:
Passo 6
Agora, multiplicamos o numerador:
Passo 7
Dividindo o numerador pelo denominador:
Passo 8
Sobre a direção e o sentido: como a carga $ Q $ é positiva, o campo elétrico $ E $ em $ M $ aponta para longe de $ Q $.
Resposta
A intensidade do campo elétrico em $ M $ é $ 9,0 \times 10^5 , N/C $, direcionado para longe da carga positiva $ Q $.