Qual o sentido da força resultante sobre o elétron em relação ao vetor
que separa as partículas?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um elétron e queremos determinar o sentido da força resultante que age sobre ele, em relação ao vetor
que separa as duas partículas. Para resolver isso, vamos utilizar os conceitos de força elétrica e leis de Coulomb, que explicam como partículas carregadas interagem entre si.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que o elétron tem carga elétrica negativa. Quando duas partículas carregadas interagem, a força resultante entre elas depende das cargas de cada uma e da distância que as separa.
Passo 3
A Lei de Coulomb nos diz que a força elétrica (
) entre duas partículas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas (
e
) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (
) que as separa. A fórmula é:
onde
é a constante eletrostática e
é o vetor unitário na direção de
.
Passo 4
No caso do elétron, que tem carga negativa, a natureza da força (atração ou repulsão) depende da carga da outra partícula. Se a outra partícula também for um elétron (carga negativa), a força será de repulsão. Se for um próton (carga positiva), a força será de atração.
Passo 5
A direção da força resultante está ao longo da linha que conecta as duas partículas, ou seja, ao longo do vetor
. Se a força for de repulsão, ela estará na mesma direção de
. Se for de atração, estará na direção oposta a
.
Passo 6
Como estamos falando da força sobre o elétron e considerando que a outra partícula também pode ser um elétron (o que é comum em interações básicas), a força resultante será de repulsão. Portanto, o sentido da força é na mesma direção do vetor
que separa as partículas.
Resposta
A força resultante sobre o elétron tem sentido na mesma direção do vetor
que separa as partículas.