Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick - 22.8 - 45
Um elétron está no eixo de um dipolo elétrico, a 25 nm de distância do centro do dipolo. Qual é o módulo da força eletrostática a que está submetido o elétron se o momento do dipolo é ? Suponha que a distância entre as cargas do dipolo é muito menor que 25 nm.
Passo 1
Um dipolo elétrico é uma coisa assim: pega uma carga positiva +q e uma carga negativa -q (as suas tem que ser q, ou seja, ter o mesmo valor, mas sinais opostos), bota uma perto da outra et voilá, temos um dipolo no estilo. Aí oh uma foto de um dipolo:
O que eu quero que você saiba é o seguinte: se as cargas estiverem muito perto (o “d” da figura é bem pequeno), podemos usar uma formulhinha meio chata de decorar, porque ela não aparece muito. Eh essa aqui:
Esse é o campo que o dipolo produz em um ponto que está a uma distância “z” (usei “z”, em vez de “d” para não confundir com o “d” da figura). “p” é o valor do dipolo, e o “K” é o “K” de sempre, a constante eletrostática.
Passo 2
Também sabemos que . Aqui, , porque a carga é um elétron. Assim, a força elétrica que o dipolo faz no elétron é
Passo 3
E agora, José? Agora é só substituir. Aí fica assim: