Uma carga de
está fixada no ponto
e outra de
está no ponto
. Determine o campo elétrico no ponto
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre duas cargas elétricas: uma carga negativa de
que está no ponto
e uma carga positiva de
no ponto
. A gente precisa descobrir qual é o campo elétrico no ponto
. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular o campo elétrico gerado por cada carga individualmente e depois somar esses campos.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o campo elétrico. O campo elétrico (
) é uma região ao redor de uma carga onde outra carga sente uma força. A fórmula para calcular o campo elétrico criado por uma carga pontual é:
Onde:
-
é a constante de Coulomb, aproximadamente -
é a carga elétrica -
é a distância entre a carga e o ponto onde estamos calculando o campo
Passo 3
Agora, vamos calcular a distância de cada carga até o ponto
.
-
Para a carga de
no ponto : A distânciaé (porque o ponto está a 2 metros de ). -
Para a carga de
no ponto : A distânciatambém é (pois está a 2 metros de ).
Passo 4
Vamos calcular agora o campo elétrico gerado por cada carga no ponto
usando a fórmula da Lei de Coulomb.
- Campo elétrico devido à carga
:
Como a carga é negativa, o campo elétrico aponta para a carga. Então, no ponto
, o campo
está na direção para a esquerda (negativa no eixo x).
- Campo elétrico devido à carga
:
Como a carga é positiva, o campo elétrico aponta para longe da carga. Então, no ponto
, o campo
está na direção para a esquerda (negativa no eixo x).
Passo 5
Agora, vamos somar os dois campos elétricos. Como os dois campos estão na mesma direção (para a esquerda), a soma é simples:
Resposta
O campo elétrico no ponto
é de aproximadamente
na direção para a esquerda.