Uma carga puntiforme de
está localizada na origem e uma segunda carga puntiforme de
está sobre o eixo
em
.
(b) Qual é a força
atuante em um próton naquela posiçāo?
(b) Qual é a força
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos duas cargas pontuais ao longo do eixo x:
- q₁ = +4,0 nC na origem (x = 0)
- q₂ = –2,0 nC em x = 1,00 m
E a parte (b) quer saber a força resultante num próton colocado em x = 1,00 m.
O assunto é eletrostática: Lei de Coulomb e força elétrica. Para resolver a gente vai precisar de
O assunto é eletrostática: Lei de Coulomb e força elétrica. Para resolver a gente vai precisar de
- constante eletrostática k = 8,99×10⁹ N·m²/C²
- carga de um próton qₚ = +e = +1,602×10⁻¹⁹ C
- Lei de Coulomb:
Passo 2
Vamos identificar as contribuições de força sobre o próton em x = 1,00 m.
- Força de q₁ sobre o próton (distância r₁ = 1,00 m).
- Força de q₂ sobre o próton (mas como o próton está exatamente onde está q₂, a gente não conta essa “auto-força” – a força de uma carga sobre si mesma é zero).
Logo, a única força que conta é a de q₁ empurrando/atraindo o próton.
Passo 3
Relembrando a Lei de Coulomb para duas cargas q₁ e qₖ separadas por r:
O sentido fica ao longo do eixo x. Como q₁ = +4,0 nC e o próton também é positivo, eles se repelem, ou seja, a força vai para a direita (sentido +x).
Passo 4
Substituindo:
- k = 8,99×10⁹ N·m²/C²
- q₁ = 4,0×10⁻⁹ C
- qₚ = 1,602×10⁻¹⁹ C
- r = 1,00 m
E como é para a direita, representamos por
.