Uma carga pontual de 5 nC encontra-se a 6 cm de um fio retilíneo muito comprido, com carga linear constante de
. Calcule a força elétrica sobre o fio.
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma carga pontual
a uma distância
de um fio retilíneo “infinito” com densidade linear de carga
.
Conteúdo: eletrostática – campo elétrico de uma linha infinita e força elétrica sobre carga.
O que vamos usar:
Conteúdo: eletrostática – campo elétrico de uma linha infinita e força elétrica sobre carga.
O que vamos usar:
- A fórmula do campo elétrico gerado por um fio retilíneo infinito:
- A relação força–campo:
Passo 2
Primeiro, deixa eu converter tudo para SI (Sistema Internacional):
Passo 3
Agora vamos calcular o campo elétrico que o fio produz no ponto onde está a carga:
Substituindo:
Passo 4
Com o campo na mão, a força na carga vale
Pela terceira lei de Newton, essa também é a força que a carga exerce sobre o fio.
Resposta
A força elétrica sobre o fio é
.