Questão de Física — Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica. — FGV 2025

Eletrostática: Campo elétrico em polígonos regulares

Gabarito: letra A. O campo elétrico resultante no vértice 1, inicialmente nulo, é a soma vetorial dos campos produzidos por cada carga pontual. Ao remover a carga $q_2$, o campo resultante passa a ser o oposto do vetor campo elétrico que a carga $q_2$ produzia no vértice 1, ou seja, $-\vec{E}_2$. Como a carga $q_2 > 0$ gera um campo de afastamento no vértice 1 (vetor apontando de 2 para 1), a remoção dessa carga resulta em um campo resultante apontando na direção oposta, ou seja, de 1 para 2.

O campo elétrico $\vec{E}$ gerado por uma carga pontual $q$ a uma distância $r$ é dado por $\vec{E} = k \frac{q}{r^2} \hat{u}$, onde $\hat{u}$ é o versor que aponta da carga para o ponto de observação. Se o campo resultante no vértice 1 é nulo com todas as cargas presentes, temos:

Ao remover $q_2$, o novo campo resultante $\vec{E}'$ no vértice 1 será:

Como $q_2 > 0$, o vetor $\vec{E}_2$ aponta da carga $q_2$ (vértice 2) para o ponto de observação (vértice 1). Portanto, o vetor $-\vec{E}_2$ aponta do vértice 1 para o vértice 2.

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Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O segmento orientado que aponta do vértice 1 para o vértice 2 representa corretamente o vetor $-\vec{E}_2$, que é o campo resultante após a remoção da carga $q_2$.

Alternativas B, C e D — ❌ Incorretas

Estas alternativas indicam direções que não correspondem ao vetor oposto ao campo original gerado por $q_2$. A direção correta deve ser obrigatoriamente ao longo da linha que une os vértices 1 e 2, apontando para fora do vértice 1 em direção ao vértice 2.