Duas cargas puntiformes, cada uma com
, estão no eixo
; umas das cargas está na origem e a outra em
. Determine o campo elétrico nos seguintes pontos: c)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de campo elétrico! O enunciado diz que temos duas cargas pontuais de +5,0 nC no eixo x: uma na origem (x = 0 m) e a outra em x = 6,0 m. Precisamos encontrar o campo elétrico no ponto x = 8,0 m. Vamos usar a teoria do campo elétrico gerado por cargas puntiformes e a Lei de Coulomb para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o campo elétrico
gerado por uma carga puntiforme é dado pela fórmula:
onde:
-
é a constante de Coulomb ( ), -
é a carga, -
é a distância entre a carga e o ponto onde estamos calculando o campo.
Passo 3
Vamos calcular o campo elétrico gerado pela primeira carga (na origem) no ponto x = 8,0 m.
A carga
.
A distância
entre a carga na origem e o ponto x = 8,0 m é:
Aplicando na fórmula:
Como ambas as cargas são positivas, o campo elétrico gerado pela carga na origem apontará na direção para longe dela, ou seja, para a direita no eixo x.
Passo 4
Agora, vamos calcular o campo elétrico gerado pela segunda carga (em x = 6,0 m) no ponto x = 8,0 m.
A carga
.
A distância
entre a carga em x = 6,0 m e o ponto x = 8,0 m é:
Aplicando na fórmula:
O campo elétrico da segunda carga também aponta para longe dela, ou seja, para a direita no eixo x.
Passo 5
Finalmente, vamos somar os dois campos elétricos para encontrar o campo elétrico total no ponto x = 8,0 m.
Resposta
O campo elétrico no ponto x = 8,0 m é de aproximadamente
para a direita.