Qual é o modulo de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem um módulo de 2,0 N/C ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de física! A questão pede para encontrar o módulo de uma carga pontual que gera um campo elétrico de 2,0 N/C a uma distância de 50 cm. Vamos trabalhar com Lei de Coulomb, que relaciona o campo elétrico, a carga e a distância.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei de Coulomb para o campo elétrico de uma carga pontual:
Onde:
- $ E $ é o campo elétrico,
- $ k $ é a constante de Coulomb ($ 8,988 \times 10^9 , Nm2/\text{C}2 $),
- $ |Q| $ é o módulo da carga,
- $ r $ é a distância da carga.
Passo 3
Queremos encontrar $ |Q| $, então vamos isolar essa variável na fórmula. Podemos rearranjar a equação da seguinte maneira:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação. Mas antes, precisamos garantir que todas as unidades estejam no Sistema Internacional. A distância está em 50 cm, que equivale a 0,50 metros.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o numerador primeiro:
Então:
Passo 7
Agora, dividindo:
Resposta
O módulo da carga pontual é aproximadamente
C.