Exercícios Resolvidos de Campo Elétrico Gerado por um Corpo Extenso

UFF, Física II, P1 - 2018.1, Questão 19

Uma carga positiva + Q está uniformemente distribuída na metade superior do semicírculo e uma carga negativa Q está distribuída na metade inferior, como mostrado na figura abaixo. Qual é a direção e sentido do campo elétrico no ponto P (o ponto P está no centro do semicírculo)?

Passo 1

Aqui não precisamos calcular nada, só achar a direção do campo! Pra fazer isso vamos pegar dois pedacinho do semicírculo, um da parte de cima e outro da parte de baixo e ver o campo que cada um produz

Os dois campos têm mesmo módulo, já que essas duas cargas que escolhemos estão a mesma distância do ponto P e o módulo das duas cargas infinitesimais é igual, já que a densidade de carga é uniforme nos dois pedaços de fio.

Assim, somando vetorialmente essas duas componentes

O vetor resultante fica na direção vertical pra baixo.

Para cada carguinha positiva na parte superior do semi-círculo tem uma carguinha negativa na parte inferior, assim quando somarmos todas as contribuições o campo elétrico resultante será vertical apontando para baixo!

A opção então é letra B!

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Resposta

Letra b.

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