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. (a) O objeto possui uma carga de
e o instrumento indica que a força elétrica exercida sobre ele é de
, para leste. Qual é a magnitude e direção do campo elétrico?
Passo 1
Vamos resumir o enunciado: queremos determinar o campo elétrico em uma região do espaço. Sabemos que um objeto com carga de
está sendo submetido a uma força elétrica de
para o leste. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de campo elétrico e a relação entre força, carga e campo elétrico.
Passo 2
A relação fundamental que vamos utilizar é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a força elétrica, -
é a carga, -
é o campo elétrico.
Queremos encontrar o campo elétrico
, então vamos rearranjar a fórmula para:
Passo 3
Antes de calcular, precisamos garantir que todas as unidades estejam no Sistema Internacional (SI):
- Força:
- Carga:
Agora, substituímos esses valores na fórmula rearranjada:
Simplificando:
Passo 4
Para determinar a direção do campo elétrico, consideramos que a força
e o campo
estão na mesma direç��o se a carga
for positiva. Como a força é para o leste e a carga é positiva, o campo elétrico também aponta para o leste.
Resposta
O campo elétrico tem magnitude de
e direção para o leste.