DISSERTATIVA (dif 3): Duas cargas pontuais estão no eixo x no vácuo: +q = +2,0 µC em x = -0,25 m e -q = -2,0…

Questão

DISSERTATIVA (dif 3): Duas cargas pontuais estão no eixo x no vácuo: +q = +2,0 µC em x = -0,25 m e -q = -2,0 µC em x = +0,25 m. a) Calcule o campo elétrico resultante no ponto x = 0 (use k = 9,0×10? N·m²/C²). b) Descreva, de forma acessível, um procedimento experimental para medir esse campo com uma sonda e como interpretar os dados.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

a) Distância r = 0,25 m. Campo devido a cada carga: E1 = k·q/r² e E2 = k·q/r². Direção: ambas apontam para +x (campo do +q em x=-0,25 aponta para +x; campo do -q em x=+0,25 aponta para +x). Magnitude total: E = 2·k·q/r² = 2·(9,0×10?)·(2,0×10?6)/(0,25²) = 5,76×105 N/C direcionado +x. b) Procedimento experimental (linguagem acessível): coloque uma pequena sonda com carga de teste q_t conhecida próxima ao ponto x=0; a sonda sente uma força elétrica F; meça F (por exemplo com uma microbalança ou um eletrômetro acoplado a um sensor de força); calcule E = F/q_t. Garantir q_t pequeno para não perturbar as cargas e manter posição precisa (usar suporte micrométrico). Corrigir forças externas (gravidade, correntes de ar) e repetir medidas para média; comparar valor experimental de E com o valor teórico calculado.

Explicação

A explicação detalha o cálculo do campo elétrico resultante no ponto x = 0, considerando a contribuição de ambas as cargas e suas direções. O procedimento experimental proposto permite medir o campo elétrico de forma prática, utilizando uma sonda de teste para capturar a força elétrica e calcular o campo a partir dessa força. A abordagem também enfatiza a importância de controlar variáveis externas e realizar múltiplas medições para garantir a precisão dos resultados.

Raio-X da questão

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