Uma partícula eletrizada com carga Q=-5,0 mu C, está fixa num ponto do espaço. Em um ponto X , distante 6 cm da carga, indique:
a) A direção e o sentido o vetor campo elétrico em X;
b) A intensidade do campo elétrico em X.

Passo 1

Vamos resumir o enunciado: temos uma partícula com carga elétrica fixada em um ponto. Queremos encontrar, no ponto X que está a 6 cm de Q:
a) A direção e o sentido do vetor campo elétrico em X.
b) A intensidade do campo elétrico em X.
Para resolver isso, vamos precisar dos conceitos de campo elétrico gerado por uma carga pontual e da fórmula para calcular a intensidade do campo elétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o campo elétrico. O campo elétrico em um ponto no espaço é uma região ao redor de uma carga onde outra carga experimentaria uma força.
A direção do campo elétrico devido a uma carga pontual é radial, ou seja, aponta ou se afasta da carga se ela for positiva, ou aponta na direção oposta se a carga for negativa.

Passo 3

Como a carga é negativa, o vetor campo elétrico em qualquer ponto ao redor dessa carga aponta em direção à carga.
Portanto, no ponto X, que está a 6 cm de Q, o vetor campo elétrico tem direção dirigida para a carga Q.

Passo 4

Agora, para calcular a intensidade do campo elétrico no ponto X, usamos a fórmula do campo elétrico devido a uma carga pontual:
E = k cdot |Q|r^2
Onde:
  • é a intensidade do campo elétrico,
  • é a constante eletrostática ( ),
  • é o valor da carga,
  • é a distância entre a carga e o ponto considerado.

Passo 5

Vamos substituir os valores na fórmula.
  • E = 8,99 times 10^9 , N·m^2/C^2 times 5,0 times 10^-6 , C(0,06 , m)^2 (usamos o valor absoluto na fórmula),
  • ,
Então:

Passo 6

Calculando o denominador:
(0,06)^2 = 0,0036 , m^2
Então:
E = 8,99 times 10^9 times 5,0 times 10^-60,0036 = 44,95 times 10^30,0036 approx 1,25 times 10^7 , N/C

Resposta

a) O vetor campo elétrico em X tem direção dirigida para a carga Q (ou seja, na direção de Q) e sentido apontando para Q.
b) A intensidade do campo elétrico em X é de aproximadamente .

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