Exercícios Resolvidos de Campo Elétrico Uniforme

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Enunciado

Uma haste rígida isolante, com duas cargas de sinal oposto e módulos diferentes presas às suas extremidades, é colocada em um campo elétrico uniforme E → , como mostrado. A haste sofre:

a) uma força resultante para a esquerda e uma rotação no sentido horário

b) uma força resultante para a esquerda e uma rotação no sentido anti-horário

c) uma força resultante para a direita e uma rotação no sentido horário

d) uma força resultante para a direita e uma rotação no sentido anti-horário.

e) uma força resultante nula e uma rotação no sentido antihorário.

Passo 1

Vamos começar lembrando da fórmula que dá a força que uma carga sofre em um campo elétrico:

F → = q E →

Isso quer dizer que a força na parte de cima da haste é:

F → 1 = - 2 Q E →

O sinal negativo diz que a força aponta no sentido contrário ao campo.

E a força na parte de baixo da haste é:

F → 2 = Q E →

E dessa vez a força aponta no mesmo sentido do campo.

Vamos representar isso no desenho:

Passo 2

Então vamos ver o que acontece com a força resultante:

∑ F → = F → 1 + F → 2

∑ F → = - 2 Q E → + Q E →

∑ F → = - Q E →

Ou seja, temos uma força resultante! E ela aponta na direção oposta ao campo, portanto para a esquerda.

E a rotação? Bom, pra isso é só olhar o desenho. As duas forças favorecem a rotação no sentido anti-horário:

Ou seja, a resposta correta é a alternativa (b).

Resposta

Alternativa (b).

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