Um ponto P está situado a mesma distância de duas cargas, uma positiva e outra negativa de mesmo módulo. A posição que representa corretamente a direção e o sentido do campo elétrico criado criado por essas cargas no ponto P é?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem um ponto P que está na mesma distância de duas cargas: uma positiva e uma negativa, ambas com o mesmo valor de carga. O conteúdo aqui é Campo Elétrico, que faz parte da Eletrostática. Pra resolver, vamos precisar saber como calcula o campo elétrico gerado por cargas positivas e negativas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é campo elétrico. O campo elétrico
criado por uma carga
em um ponto no espaço é dado por:
onde:
-
é a constante eletrostática ( ), -
é a carga, -
é a distância entre a carga e o ponto onde estamos calculando o campo, -
é o vetor unitário na direção de .
Passo 3
Agora, vamos pensar nas duas cargas que temos:
- A carga positiva
: o campo elétrico gerado por uma carga positiva sai dela, ou seja, vai do positivo para fora. - A carga negativa
: o campo elétrico gerado por uma carga negativa entra nela, ou seja, vai de fora para o negativo.
Passo 4
Como o ponto P está na mesma distância das duas cargas, vamos calcular o campo elétrico gerado por cada uma delas em P:
Aqui,
é a direção do campo da carga positiva em P, e
é a direção do campo da carga negativa em P.
Passo 5
Observando as direções:
- O campo da carga positiva
aponta de para P. - O campo da carga negativa
também aponta de P para , porque o campo da negativa vai em direção à carga.
Isso significa que ambos os campos elétricos estão na mesma direção em relação a P.
Passo 6
Como as cargas têm o mesmo módulo de carga e estão a mesma distância de P, os campos elétricos têm o mesmo módulo:
Como as direções são as mesmas, os campos se somam:
Resposta
O campo elétrico resultante no ponto P tem a mesma direção das linhas que ligam as duas cargas a P e aponta na direção de cada carga para o ponto P. Ou seja, o campo elétrico em P é na direção das linhas ligando P às cargas e vai de cada carga para P.