Até agora, as cargas elétricas e suas interações foram caracterizadas utilizando quatro grandezas: força elétrica, campo elétrico, energia potencial elétrica e potencial elétrico. Quais dessas grandezas são grandezas escalares e quais são vetoriais?
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos quatro grandezas relacionadas a cargas elétricas e suas interações: força elétrica, campo elétrico, energia potencial elétrica e potencial elétrico. Nosso objetivo é identificar quais dessas grandezas são escalares e quais são vetoriais. Para isso, vamos precisar entender o que significa ser uma grandeza escalar ou vetorial e como cada uma dessas grandezas se comporta.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que são grandezas escalares e vetoriais. Grandezas escalares têm somente magnitude, ou seja, um valor numérico, sem direção. Exemplos: temperatura, massa, energia. Já as grandezas vetoriais possuem magnitude e direção. Exemplos: velocidade, força, campo elétrico.
Passo 3
Vamos começar com a força elétrica. A força elétrica é a interação entre duas cargas e, por definição, é uma grandeza que tem direção e sentido, além de magnitude. Portanto, a força elétrica é uma grandeza vetorial.
Passo 4
Agora, vamos falar do campo elétrico. O campo elétrico representa a influência que uma carga elétrica exerce sobre o espaço ao seu redor, indicando a direção e a intensidade da força que outra carga sentiria nesse ponto. Como ele possui direção e magnitude, o campo elétrico também é uma grandeza vetorial.
Passo 5
Em seguida, temos a energia potencial elétrica. Essa energia está relacionada à posição de uma carga em um campo elétrico, ou seja, é a energia armazenada devido à localização da carga. A energia potencial elétrica é uma grandeza escalar porque ela possui apenas magnitude, sem direção.
Passo 6
Por fim, o potencial elétrico. O potencial elétrico em um ponto indica a quantidade de energia potencial elétrica por unidade de carga nesse ponto. Assim como a energia potencial elétrica, o potencial elétrico é uma grandeza escalar, pois só tem magnitude.
Resposta
Dessas grandezas, a força elétrica e o campo elétrico são grandezas vetoriais, enquanto a energia potencial elétrica e o potencial elétrico são grandezas escalares.