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Física

SENAI
Considere duas cargas elétricas puntiformes Q1=1,0μC e Q2=3μC e estão fixas, no vácuo, onde k0=8,99×109(Nm2)/C2 , ambas no eixo x. Qual é a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P (considere que os campos têm sentidos opostos, já que ambos apontam para P), sabendo que a carga 1 está a 15 cm do ponto P e a 30 cm da carga 2, que por sua vez está a 15 cm do ponto P? a. 3,497 M N/C b. 0 M N/C c. 0,464 M N/C d. -1,987 M N/C e. -0,799 M N/C
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há 6 meses

Para calcular a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P devido às cargas Q1 e Q2, utilizamos a fórmula do campo elétrico gerado por uma carga pontual: \[ E = k_0 \cdot \frac{|Q|}{r^2} \] onde: - \( E \) é a intensidade do campo elétrico, - \( k_0 = 8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \), - \( Q \) é a carga, - \( r \) é a distância da carga até o ponto onde estamos calculando o campo. Passo 1: Calcular o campo elétrico gerado por Q1 (1,0 μC) no ponto P. - \( Q1 = 1,0 \, \mu C = 1,0 \times 10^{-6} \, C \) - Distância de Q1 até P: \( r_1 = 0,15 \, m \) \[ E_1 = k_0 \cdot \frac{|Q1|}{r_1^2} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{1,0 \times 10^{-6}}{(0,15)^2} \] \[ E_1 = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{1,0 \times 10^{-6}}{0,0225} \] \[ E_1 \approx 3,996 \times 10^5 \, N/C \] Passo 2: Calcular o campo elétrico gerado por Q2 (3,0 μC) no ponto P. - \( Q2 = 3,0 \, \mu C = 3,0 \times 10^{-6} \, C \) - Distância de Q2 até P: \( r_2 = 0,15 \, m \) \[ E_2 = k_0 \cdot \frac{|Q2|}{r_2^2} = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{3,0 \times 10^{-6}}{(0,15)^2} \] \[ E_2 = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{3,0 \times 10^{-6}}{0,0225} \] \[ E_2 \approx 1,199 \times 10^6 \, N/C \] Passo 3: Determinar a direção dos campos. - O campo gerado por Q1 aponta para a carga (positivo) e o campo gerado por Q2 também aponta para a carga (positivo). Como ambos os campos têm sentidos opostos, devemos subtrair as magnitudes. Passo 4: Calcular o campo elétrico resultante. \[ E_{resultante} = E_2 - E_1 \] \[ E_{resultante} = 1,199 \times 10^6 - 3,996 \times 10^5 \] \[ E_{resultante} \approx 8,994 \times 10^5 \, N/C \] Passo 5: Analisar as alternativas. Nenhuma das alternativas corresponde exatamente ao resultado obtido, mas se considerarmos a direção e a magnitude, a opção que mais se aproxima e que considera a direção negativa (já que o campo resultante é para a carga Q2) é: d) -1,987 M N/C Portanto, a resposta correta é: d) -1,987 M N/C.

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