Em uma região do espaço há um campo elétrico uniforme, que possui intensidade E=3,0 N / C. Obtenha a direção, o sentido e a intensidade da força eletrostática sobre as duas carga, colocadas em repouso no campo e que possuem valor: q1=+1,0.10^-12 C e q2=-4,0.10^-12 C.

Passo 1

Então, temos uma região do espaço com um campo elétrico uniforme de intensidade F = q times E . Queremos descobrir a direção, o sentido e a intensidade da força eletrostática que atua sobre duas cargas colocadas nesse campo. As cargas são e .
Vamos precisar entender a Lei de Coulomb e a relação entre o campo elétrico e a força eletrostática. A fórmula que vamos usar é:

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a força sobre a carga F1 = q1 times E = (1,0 times 10^-12 , C) times (3,0 , N/C) = 3,0 times 10^-12 , N . A fórmula é .
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, vamos calcular a força sobre a carga F2 = q2 times E = (-4,0 times 10^-12 , C) times (3,0 , N/C) = -12,0 times 10^-12 , N :

Passo 4

Vamos interpretar o sinal das forças:
  • Para , a força é positiva ( ), o que significa que a força está na mesma direção do campo elétrico.
  • Para , a força é negativa ( ), indicando que a força está na direção oposta ao campo elétrico.

Resposta

A força eletrostática sobre é de na direção e sentido do campo elétrico. Já sobre , a força é de na direção oposta ao campo elétrico.

Exercícios relacionados

Um disco uniformemente carregado de raio 30,0 cm possui uma carga com densidade de 8,0.10^-3 C / m^2. Calcule o campo elétrico no eixo do disco a) 5,0 cm, b) 10,0 cm, c) 50,0 cm e d) 200 cm do centro do disco.
Três cargas pontuais estão posicionadas em um círculo de raio r nos ângulos 30^circ(+q), 150^circ(+q) e 270^circ(- 2 q ). Determine uma expressão simbólica para o campo elétrico resultante no centro do círculo.
Um anel uniformemente carregado de raio 10,0 cm possui carga total de 75,0 mu C. Determine o campo elétrico no eixo do anel nas distâncias: a) 1,0 cm, b) 30,0 cm e c) 100 cm do centro do anel.
Uma barra delgada de comprimento L e carga uniforme por unidade de comprimento lambda está posicionada ao longo eixo x. a) Demonstre que o campo elétrico em P, a uma distância d da barra ao longo de seu bissetor perpendicular, não tem componente x e é dado por E=[2(1 / 4 pi epsilon0) lambda sen Phi] / d e b) aplicando o resultado da parte a) demonstre que o campo da barra de comprimento infinito é E=[2(1 / 4 pi epsilon0)] lambda / d.