campo elétrico exercício e resolução

Lista de Exercícios – Campo Elétrico
Considere ko = 9,0 . 109 N . m2/C2
1. Uma partícula de carga q = 2,5 . 10-8 C e massa m = 5,0 . 10-4 kg, colocada num determinado ponto P de uma região onde existe um campo elétrico, adquire aceleração de 3,0 . 103 m/s2, devida exclusivamente a esse campo.
a) Qual é o módulo do vetor campo elétrico E nesse ponto?
b) Qual a intensidade da força elétrica que atua numa carga q = 5,0 μC, colocada nesse mesmo ponto P?
Resposta: a) Se a partícula foi acelerada, ela recebeu a ação de uma força. Nesse caso é exclusivamente a força elétrica. A segunda lei de Newton nos diz que a somatória das forças que atuam no corpo produzem uma aceleração que é proporcional a sua massa de acordo com a relação:
F=m.a
mas a força elétrica também pode ser calculada assim:
F=q.E
igualando as duas equações temos:
q.E=m.a
m⋅a
E=
q substituindo os valores dados no exercício:
−4

3

5⋅10 ⋅3⋅10
−8
2,5⋅10
15⋅10−1
E=
2,5⋅10−8
E =6⋅10 7 N /C

E=

b) Nesse ponto sabemos que existe um campo elétrico de módulo E = 6 . 107 N/C. Se colocarmos uma carga q = 5 μC = 5 . 10 -6 C ; sobre ela atuará uma força elétrica de módulo:
F=q.E
F = 5 . 10 -6. 6 . 107
F = 30 . 101
F = 300 N

2. Uma partícula de carga q = 3,0 μC está em determinado ponto A do espaço.
a) Qual é o módulo, direção e sentido do vetor campo elétrico EB gerado por essa partícula no ponto
B, a 30 cm de A?
b) A que distância de A está o ponto C, cujo vetor campo elétrico Ec vale em módulo 2,5 . 103 N/C?
Resposta: a) A partícula de carga q faz aparecer próximo a ela um campo elétrico que para cada ponto no espaço terá um valor numérico, uma direção e um sentido. A direção do vetor será a direção da reta que une a partícula e o ponto (direção radial). O sentido depende do sinal da carga.
Como ele é positivo o sentido será de afastamento, ou divergente. Para saber o módulo usamos a expressão: E=

k o⋅Q d 2

Para o item a, a carga q = 3,0 μC = 3 . 10 -6 C