Explique:
Explique a força elétrica resultante da interação elétrica entre três cargas.
Explique a força elétrica resultante da interação elétrica entre três cargas.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como determinar a força elétrica resultante sobre uma carga quando ela interage com duas outras cargas. O conteúdo envolve a Lei de Coulomb e o Princípio da Superposição de forças. Para resolver, vamos precisar:
- A expressão da força de Coulomb entre duas cargas pontuais.
- A ideia de somar vetorialmente as contribuições de cada par de cargas.
Passo 2
A força de Coulomb entre duas cargas
e
, localizadas nos pontos
e
, é dada por
onde
é a constante eletrostática
e o vetor
aponta de
para
.
Passo 3
Pelo Princípio da Superposição, a força resultante sobre a carga
devido a três cargas
,
e
é
onde
é a força de
em
e
é a força de
em
.
Passo 4
Escrevendo as duas contribuições:
Cada uma dessas é calculada isoladamente, tratando apenas o par em questão.
Passo 5
Finalmente, somamos vetorialmente
e
. Isso significa somar componentes
,
(e
, se for 3D) para obter a força total em
:
O resultado dá direção e sentido da força elétrica resultante sobre
.
Resposta
A força elétrica resultante sobre cada carga é a soma vetorial das forças de Coulomb de cada uma das outras duas cargas, ou seja, para
: