Uma partícula puntiforme, com uma carga de
(-1,0 \mu \mathrm{C}) está localizada na origem; uma segunda partícula puntiforme, que tem carga de (2,0 \mu \mathrm{C}), está localizada em \mathrm{x}=0, \mathrm{y}=0,10 \mathrm{~m}; e uma terceira partúcula puntiforme que tem uma carga de (4,0 \mu \mathrm{C}) está localizada em \mathrm{x}=0,20 \mathrm{~m}, \mathrm{y}=0. Determine a força elétrica total:
Na partícula de carga (-1,0 \mu \mathrm{C})
(-1,0 \mu \mathrm{C}) está localizada na origem; uma segunda partícula puntiforme, que tem carga de (2,0 \mu \mathrm{C}), está localizada em \mathrm{x}=0, \mathrm{y}=0,10 \mathrm{~m}; e uma terceira partúcula puntiforme que tem uma carga de (4,0 \mu \mathrm{C}) está localizada em \mathrm{x}=0,20 \mathrm{~m}, \mathrm{y}=0. Determine a força elétrica total:
Na partícula de carga (-1,0 \mu \mathrm{C})
Passo 1
O enunciado pede para encontrar a força elétrica resultante sobre a carga puntiforme de
(-1,0 μC) em (0,0) devido às outras duas cargas de 2,0 μC em (0,0,10 m) e 4,0 μC em (0,20 m,0). O conteúdo é eletrostática (Lei de Coulomb) e vamos precisar usar a definição vetorial da força elétrica entre duas cargas.
(-1,0 μC) em (0,0) devido às outras duas cargas de 2,0 μC em (0,0,10 m) e 4,0 μC em (0,20 m,0). O conteúdo é eletrostática (Lei de Coulomb) e vamos precisar usar a definição vetorial da força elétrica entre duas cargas.
Passo 2
Para duas cargas puntiformes, a força elétrica obedece à Lei de Coulomb. Ela diz que
onde
,
é a distância entre as cargas e
é o versor que aponta de
para
.
Passo 3
Calculemos primeiro a força sobre
devido a
. A posição de
em relação a
é
, logo o versor é
. A magnitude é
Como
, a força fica direcionada para baixo (eixo
negativo), ou seja
Passo 4
Agora calculemos a força sobre
devido a
. Temos
e
. A magnitude é
Como
, a força fica no sentido
negativo, ou seja
Passo 5
Somando vetorialmente
e
obtemos a força total sobre
:
Resposta
A força elétrica total sobre a carga de -1,0 μC é