A energia potencial entre duas cargas elétricas pontuais pode ser escrita como U(r)=k Q qr b. Qual a direção de ação dessa força?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o problema está nos pedindo. A gente tem a fórmula da energia potencial elétrica entre duas cargas pontuais: . A questão b quer saber qual é a direção da força que atua entre essas duas cargas. Então, vamos usar conceitos de eletrostática para descobrir isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da Lei de Coulomb, que descreve a força elétrica entre duas cargas. A lei diz que a força F = k cdot Q cdot qr^2 entre duas cargas e separadas por uma distância é dada por:
Aqui, é a constante eletrostática.

Passo 3

Agora, sobre a direção da força:
  • Se as cargas têm o mesmo sinal (ambas positivas ou ambas negativas), elas se repelem. Isso significa que a força está agindo para afastar uma carga da outra.
  • Se as cargas têm sinais opostos (uma positiva e uma negativa), elas se atraem. A força, nesse caso, está puxando uma carga em direção à outra.

Passo 4

Além disso, a força elétrica sempre atua ao longo da linha que conecta os centros das duas cargas. Ou seja, se você imaginar as duas cargas como pontos, a força vai estar na direção reta que liga esses pontos.

Resposta

A força elétrica entre as duas cargas atua ao longo da linha que as conecta, sendo repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal ou atrativa se tiverem sinais opostos.

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