Uma carga
está na origem e a outra
no eixo x , em
. a)
Calcular a força sobre a carga q2. R:
(sentido para direita)
b) Calcular a força sobre q1. R:
(sentido para esquerda)
c) Em que respostas de (a) e (b) se modificam se a carga
fosse de
C ? R:
sentido das forças em cada carga se alteraria.
b) Calcular a força sobre q1. R:
c) Em que respostas de (a) e (b) se modificam se a carga
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos duas cargas elétricas:
- q₁ = 4,0 μC na origem (x = 0)
- q₂ = 6,0 μC em x = 3 m
O que temos de conteúdo aqui é a Lei de Coulomb, que diz que duas cargas se atraem ou se repelem com uma força dada por
onde
• é a constante eletrostática
• é a distância entre as cargas (aqui 3 m)
•
•
Vamos precisar:
- Calcular o módulo de
com a fórmula acima. - Definir o sentido (direita/esquerda) a partir dos sinais das cargas.
Passo 2
Calcular a força sobre q₂ (caso q₂ = +6,0 μC)
-
Converte as cargas para coulombs:
-
Distância entre elas:
. -
Aplica a Lei de Coulomb em módulo:
- Como ambas são positivas, elas se repelem. q₂ está à direita de q₁, então a força sobre q₂ aponta para a direita.
Passo 3
Calcular a força sobre q₁ (caso q₂ = +6,0 μC)
- Pelo princípio da ação e reação, o módulo é o mesmo:
. - Mas agora, q₁ sente a reação: como são cargas positivas, q₁ é empurrada para a esquerda.
Passo 4
E se q₂ fosse –6,0 μC?
- O módulo continua igual, pois na fórmula usamos
. - Só que agora são cargas opostas, então estão se atraindo.
- Força em q₂ apontaria para a esquerda (para “puxar” q₂ na direção de q₁).
- Força em q₁ apontaria para a direita (para “puxar” q₁ na direção de q₂).
Resposta
a)
, para a direita.
b) , para a esquerda.
c) Se : mesmo módulo
, mas o sentido das forças se inverte em cada carga.
b)
c) Se