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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 22.Problemas Adicionais - Ex. 73

Uma carga de 20 nC está uniformemente distribuída ao longo de uma barra retilínea de 4,0 m de comprimento que é encurvada para formar um arco de circunferência com 2,0 m de raio. Qual é o módulo do campo elétrico no centro da curvatura do arco ?

Passo 1

Vamos ver se entendemos, uma barra de comprimento d = 4,0 m, com uma carga de 20 nC,foi curvada para fazer uma circunferência com raio de R = 2,0 m e precisamos encontrar o campo elétrico no centro dessa circunferência.

Para isso, podemos utilizar a formula dada pelo livro para o calculo do campo elétrico de um arco de circunferência carregado.

E = λ 4 π ε 0 R s i n θ - s i n - θ rga. Para descobrir o ângulo θ, vamos utilizar a formula para o perímetro, lembrando que 2θ é o ângulo subentendido pelo arco:

2 θ = d R

E para calcular a densidade linear de carga:

λ = Q / d

Finalmente, lembrando de usar a calculadora em radianos:

E = Q / d 4 π ε 0 R s i n θ - s i n - θ

E = 20 x 10 - 9 / 4,0 4 π 8,85 x 10 12 2,0 s i n 1 - s i n - 1 = 37,8 N / C

Resposta

E = 37,8 N / C

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