Exercícios Resolvidos de Campo Elétrico Gerado por uma Linha de Cargas

UFF - Física 2 – P1 2018.1 - 11

Dois estudantes A e B usam diferentes cargas de teste q 0 para medir o campo elétrico produzido por uma distribuição de cargas. O estudante B utiliza uma carga de teste que é (em módulo) duas vezes maior do que a carga utilizada pelo estudante A. Nesta situação, o estudante A acha um valor de campo que é:

  1. O mesmo encontrado pelo estudante B.
  2. Duas vezes maior que o encontrado pelo estudante B.
  3. Duas vezes menor que o encontrado pelo estudante B.
  4. Quatro vezes maior que o encontrado pelo estudante B.
  5. Quatro vezes menor que o encontrado pelo estudante B.

Passo 1

Para medir o campo elétrico gerado por uma distribuição de cargas em uma determinada região do espaço, é necessário que uma carga de prova seja colocada nessa região e que seja medida a força elétrica exercida pela distribuição de cargas sobre a carga de prova q 0 .

A força sobre essa carga de prova q 0 vai ser a soma vetorial de todas as forças que as cargas da distribuição exercem sobre q 0 . Cada termo dessa soma vetorial vai depender do produto de q 0 com a carga da distribuição considerada e da distância entre elas. Portanto, a força resultante total será igual ao produto de q 0 com o campo elétrico gerado pelas outras cargas da distribuição.

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Passo 2

Agora, se cada um dos estudantes coloca q 0 no mesmo ponto do espaço e mede a força entre q 0 e as outras cargas, eles vão obter valores diferentes para essas forças, já que as cargas de prova têm valores diferentes, como coloca o enunciado.

Assim, quando ambos estudantes pegarem a força que mediram e dividirem por q 0 , eles vão obter o mesmo valor para o campo elétrico da distribuição de cargas. Se a carga de prova usada é maior, então a força sobre q 0 também é maior, porém a razão entre a força e q 0 permanece a mesma e a quantidade resultante é o campo elétrico produzido pelas cargas da distribuição, a mesma para os dois estudantes.

Então, independente de qual carga de prova utilizem, eles devem ter como resultado o mesmo valor do campo elétrico produzido pelas cargas.

Resposta

Letra a.

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