Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 26.Exercícios e Problemas - Ex. 77
Na Seção 26.3 afirmamos que objetos carregados exercem uma força resultante atrativa sobre dipolos elétricos. Vamos investigar isso. A FIGURA PD26.77 mostra um dipolo elétrico permanente que consiste das cargas q e –q separadas pela distância fixa s. A carga Q está à distância r do centro do dipolo. Consideraremos, como geralmente é o caso, na prática, que s r. a. Escreva uma expressão para a força resultante que a carga Q exerce sobre o dipolo. b. Esta força aponta para Q ou para fora de Q? Explique. c. Use a aproximação binomial , válida para x 1, e mostre que a expressão que você obteve no item a pode ser escrita como Fres 2KqQs/r 3 . d. Como uma força elétrica pode depender do inverso do cubo da distância? A lei de Coulomb não nos diz que a força elétrica depende do inverso do quadrado da distância? Explique.
Passo 1
E aii gente, tudo bom com vocês??
Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?
Vem comigo!
Letra a:
Passo 2
Letra b:
A força resultante é em direção à carga Q, porque a força atrativa devida a Q na carga negativa do dipolo é maior do que a força repulsiva de Q na carga positiva.
Passo 3
Letra c:
Passo 4
Letra d:
A lei de Coulomb se aplica apenas à força entre duas cargas pontuais. Um dipolo não é uma carga pontual, então não há razão pela qual a força entre um dipolo e uma carga pontual deve ser uma força inversa do quadrado.
Resposta
- A força resultante é em direção à carga Q, porque a força atrativa devida a Q na carga negativa do dipolo é maior do que a força repulsiva de Q na carga positiva.
- A lei de Coulomb se aplica apenas à força entre duas cargas pontuais. Um dipolo não é uma carga pontual, então não há razão pela qual a força entre um dipolo e uma carga pontual deve ser uma força inversa do quadrado.