1. Uma carga elétrica puntiforme com carga de 4,0 \mu C é colocada em um ponto P do vácuo, e fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 12 N . Calcule o a intensidade do campo elétrico nesse ponto P.

Passo 1

O enunciado dá uma carga puntiforme e uma força sobre ela e pede a intensidade do campo elétrico no ponto P. Informações do enunciado:
  • carga: q = 4{,}0\\ \mu\mathrm{C};
  • força elétrica sobre a carga: F = 12\\ \mathrm{N}.
    Pergunta: qual é a intensidade do campo elétrico em P?

Passo 2

Definição útil (fundamental): o campo elétrico \vec{E} em um ponto é definido como a força elétrica por unidade de carga colocada nesse ponto. Matematicamente:
\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q},
onde \vec{F} é a força que age sobre a carga de prova q. Aqui estamos interessados apenas na intensidade (módulo), então usamos
E=\frac{F}{q}.
Explicando as variáveis: E é a intensidade do campo elétrico (unidade: \mathrm{N/C}), F é a intensidade da força elétrica (unidade: \mathrm{N}) e q é a carga colocada no ponto (unidade: \mathrm{C}). Essa fórmula pode ser usada direto na prova: se souberes a força sobre uma carga, divide pela carga e obténs o campo.

Passo 3

Converter todas as grandezas para o SI antes de calcular. A carga dada está em microcoulombs; transformamos para coulombs:
4{,}0\\ \mu\mathrm{C}=4{,}0\times10^{-6}\\ \mathrm{C}.

Passo 4

Agora aplicamos a fórmula E=\dfrac{F}{q}. Substituindo os valores (mantendo as unidades):
E=\frac{12\\ \mathrm{N}}{4{,}0\times10^{-6}\\ \mathrm{C}}.

Passo 5

Faço a divisão passo a passo: primeiro a parte numérica 12\div4{,}0=3{,}0. Depois a potência de dez que vem do denominador vira positiva:
E=3{,}0\times10^{6}\\ \mathrm{N/C}.

Passo 6

Interpretação e unidades: \mathrm{N/C} (newton por coulomb) é a unidade de campo elétrico e é numericamente equivalente a \mathrm{V/m} (volt por metro). Observação extra de física que pode ajudar na prova: como a carga dada é positiva, a direção da força e do campo são a mesma; se a carga fosse negativa, a força sofrida teria direção oposta ao campo.

Resposta

3{,}0\times10^{6}\\ \mathrm{N/C}

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