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 +20,0 mu C e o instrumento indica que a força elétrica exercida sobre ele é de 40,0 mu N, 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 +20,0, mu C está sendo submetido a uma força elétrica de 40,0, mu N 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:
F = qE
Onde:
  • E = Fq 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: E = 40,0 times 10^-6, N20,0 times 10^-6, C
  • Carga: E = 40,020,0 = 2, NC
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.

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