Suponha que você queira determinar o campo elétrico em uma determinada região do espaço. Você tem um pequeno objeto com carga conhecida e um instrumento que mede a magnitude e direção da força exercida sobre o objeto pelo campo elétrico. (b) Qual é a magnitude e direção do campo elétrico se o objeto tiver uma carga de
e o instrumento indicar que a força é de
, para oeste?
Passo 1
Então, a gente tem uma questão sobre campo elétrico. O enunciado diz que temos um objeto com uma carga conhecida (
) e um instrumento que mede a força que o campo elétrico exerce sobre esse objeto. Queremos descobrir qual é a magnitude (tamanho) e a direção desse campo elétrico quando a força medida é de
para oeste. Para resolver isso, vamos precisar usar a relação entre força elétrica e campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a força elétrica (
) com o campo elétrico (
) e a carga (
). Essa relação é dada por:
Isso significa que a força elétrica é igual à carga multiplicada pelo campo elétrico.
Passo 3
Queremos encontrar o campo elétrico (
), então vamos isolar
na equação. Para isso, dividimos ambos os lados da equação por
:
Essa fórmula nos permite calcular o campo elétrico se conhecermos a força e a carga.
Passo 4
Vamos agora substituir os valores que temos na fórmula. A força (
) é de
e a carga (
) é de
. Convertendo para unidades padrão:
Então,
Passo 5
O resultado negativo indica que o campo elétrico está na direção oposta à força aplicada sobre a carga. Como a força foi medida para oeste e a carga é negativa, o campo elétrico deve estar direcionado para o leste.
Resposta
O campo elétrico tem uma magnitude de
direcionado para leste.