Fuvest 2006 · Segunda fase · Discursiva

Física · Eletrostática

Uma pequena esfera, com carga elétrica positiva Q = 1,5 x 10-9 C, está a uma altura D = 0,05 m acima da superfície de uma grande placa condutora, ligada à Terra, induzindo sobre essa superfície cargas negativas, como na figura 1. O conjunto dessas cargas estabelece um campo elétrico que é idêntico, apenas na parte do espaço acima da placa, ao campo gerado por uma carga +Q e uma carga -Q, como se fosse uma “imagem” de Q que estivesse colocada na posição representada na figura 2.

  1. Determine a intensidade da força F, em N, que age sobre a carga +Q, devida às cargas induzidas na placa.
  2. Determine a intensidade do campo elétrico E0, em V/m, que as cargas negativas induzidas na placa criam no ponto onde se encontra a carga +Q.

  3. Represente, no diagrama abaixo, no ponto A, os vetores campo elétricoE+→\overrightarrow{E_+} e E−→\overrightarrow{E_-} , causados, respectivamente, pela carga +Q e pelas cargas induzidas na placa, bem como o campo resultante, EA r . O ponto A está a uma distância D do ponto O da figura e muito próximo à placa, mas acima dela.

  4. Determine a intensidade do campo elétrico resultante EA, em V/m, no ponto A.

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