Suponha que a carga da Figura a) abaixo seja fixa. Uma pequena partícula com carga positiva é colocada em algum ponto na figura e, a seguir, é libertada.
a) A trajetória da partícula seguirá uma linha de campo elétrico? Por quê?
Suponha, por outro lado, que a partícula seja colocada em algum ponto na Figura b) abaixo e libertada, considerando que as cargas e estão fixas.
b) A trajetória seguirá uma linha de campo elétrico? Novamente, por quê?.
Explique quaisquer diferenças entre suas respostas para as diferentes situações.
Passo 1
Para a gente matar esse exercício, é importante que se lembre de que o campo elétrico é sempre tangente à linha de campo, blz? E o que temos nas figuras acima são extamente as linhas de campo elétrico gerado pelas cargas.
Então, como sabemos que a força sobre uma partícula carregada na presença de é dada por
a força que atua sobre também é tangente às linhas de campo elétrico e, por isso, a partícula carrega vai ter o movimento que tem a mesma direção do campo elétrico , tranquilo?
Passo 2
a) Como temos uma carga , então, no caso da Figura a), a partícula seguirá um caminho cuja trajetória coincidirá com aquela das linhas de campo, como está na figura abaixo.
Fica atento, porque, mesmo nesse caso, o campo elétrico também é tangente às linhas de campo em todos os pontos, no entanto, em particular, tem a mesma direção dessas linhas.
Como mostra a figura, as forças e ’ tem intensidades diferentes, pois são tomadas em regiões cujas distâncias da carga são diferentes e, por isso, os campos elétricos e ’. Apesar dos módulos dessas forças serem diferentes, a direção e sentido delas estão ao longo das linhas de campo.
Passo 3
b) Agora, diferente do caso anterior em que a direção de coincidia com as linhas de campo, aqui o campo elétrico continua tangente às linhas de campo, MAS NÃO tem a mesma direção das linhas de campo, como está desenhado abaixo.
Agora, a força terá a mesma direção que campo elétrico tem no ponto em que estamos considerando. Terá intensidades diferentes ao longo da linha de campo, mas sempre tangente à linha de campo em todos os pontos.
Na figura, seguirá uma trajetória na direção do campo naquele ponto, com forças diferentes em cada ponto, pois o campo também é diferente em pontos diferentes.
Tranquilo? É muito importante que você compreenda a diferença entre esses dois casos, blz?? Fica ligado nisso...
Resposta
- Sim, seguirá a trajetória das linhas de campo, pois a direção de , e portanto a mesma da força , que coincide com a das linhas de campo;
- Não, pois seguirá uma trajetória que é tangente às linhas de campo, já que o campo elétrico é tangente às linhas e, nesse caso, não coincide com as linhas de campo.