(Bernoulli 2020.3) Campo Elétrico

A molécula de água é polar, pois o átomo de oxigênio é mais eletronegativo que o de hidrogênio, atraindo os elétrons mais fortemente e criando, assim, um polo negativo (com os elétrons mais próximos), enquanto próximo aos átomos de hidrogênio se cria polo positivo (com os elétrons mais afastados). Devido a essa formação de polos, a molécula de água assume a forma dita angular, como ilustrado.




Qual a orientação do campo elétrico no ponto médio dos átomos de hidrogênio?

A. Vertical para cima.
B. Vertical para baixo.
C. Horizontal para a direita.
D. Horizontal para a esquerda.
E. Perpendicular ao plano da página.

Gabarito:

Dúvida: Por que é esse sentido? Entendo que o campo será nulo no ponto médio entre os átomos de hidrogênio, porque as cargas são iguais e estão à mesma distância; mas por que isso anula essas cargas para que a molécula de oxigênio não se atraia para baixo??

Inicialmente imaginei que fosse perpendicular, mas vamos às deduções, de fato o campo elétrico no ponto médio dos átomos de hidrogênio é nulo, mas observe que há um campo resultante no átomo de oxigênio, que tem sentido dirigido da vertical e para baixo, esse vetor é o mesmo que está em cima dessa carga por isso que o campo elétrico no ponto médio tem sentido vertical e para baixo, lembrando que cargas negativas sempre geram um campo elétrico de aproximação em relação à si. Qualquer dúvida manda aí.

Um modo mais simples, sem decompor vetores:

No ponto médio M entre as cargas positivas

1) Os campos de cada carga positiva se anulam, pois tem mesmo módulo e sentidos opostos.

2) O campo elétrico da carga negativa tem sentido de aproximação da carga, isto é de M para a carga (de cima para baixo)

É impossível falar de campo elétrico sem desenhar vetores kkkk.

Com certeza. E isto vale para qualquer vetor: força, velocidade, aceleração, impulso, quantidade de movimento, campo elétrico, campo magnético, corrente elétrica, etc.
Mas nem sempre é necessário decompor os vetores, como nesta questão.