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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 39

Quando uma carga puntiforme de 2,0   n C é colocada na origem, ela experimenta uma força elétrica de 8,0 × 10 - 4   N na direção de + y . (a) Qual é o campo elétrico na origem? (b) Qual seria a força elétrica em uma carga puntiforme de - 4,0   n C colocada na origem? (c) Se esta força é deriva ao campo elétrico de uma carga puntiforme no eixo y em y = 3,0   c m , qual é o valor desta carga?

Passo 1

Nesse exercício, iremos utilizar a relação entre campo elétrico e força elétrica:

F → = q E →

onde q é a carga que experimenta a força elétrica F → devido a presença do campo E → .

Passo 2

  1. Temos que

    2. E → = F → q = 8,0 × 10 - 4   y ^ 2 × 10 - 9 = 4 × 10 5   N / C   y ^

    Passo 3

  2. Nesse caso, temos

    3. F → = q E → = - 4 × 10 - 9 4 × 10 5   y ^ = - 1,6 × 10 - 3   N   y ^

    Passo 4

  3. Temos que

E = k q ' y 2 q ' = y 2 E k = 3 × 10 - 2 2 4 × 10 5   9 × 10 9 = 40   n C

Porém, como essa carga gera um campo de aproximação, segue que:

q ' = - 40   n C

Resposta

  1. 4 × 10 5   N / C   y ^
  2. - 1,6 × 10 - 3   N   y ^
  3. - 40   n C
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