Uma carga q_{1}=4,0 \mu C é posicionada na origem e uma carga q_{2}=6 \mu C é posicionada no eixo x em x=3 m. (a) Determine a força sobre a carga q_{2}. (b) Determine a força sobre q_{1}. (c) Quais seriam suas respostas aos itens (a) e(b) se a carga q_{2} fosse igual a -6 \mu C ?
Passo 1
O enunciado coloca duas cargas pontuais ao longo do eixo x:
– \,q_{1}=4{,}0\:\mu\text{C} em x=0
– \,q_{2}=6{,}0\:\mu\text{C} em x=3\:\text{m}
O conteúdo envolvido é a Lei de Coulomb, que diz
\vec F = k\,\frac{q_{1}q_{2}}{r^{2}}\;\hat r,
com k=8{,}99\times10^{9}\:\text{N\cdotm}^{2}/\text{C}^{2}. Vamos precisar converter as cargas para coulombs, calcular a magnitude da força e identificar sua direção ao longo de x.
Para cargas de mesmo sinal (caso original), a força é repulsiva.
– Sobre q_{2}, em x=3\:\text{m}, o vetor unitário apontando para +x é \hat\imath, logo