Ed
há 6 meses
Para resolver essa questão, precisamos calcular o campo elétrico gerado pelas duas cargas no ponto P, que está localizado a 5 cm da carga q1 e a 5 cm da carga q2, já que as duas cargas estão a 10 cm de distância uma da outra. As cargas são iguais (q1 = q2 = 12 nC), então o campo elétrico gerado por cada carga no ponto P será o mesmo em magnitude, mas terá direções opostas. 1. Cálculo do campo elétrico gerado por uma carga: O campo elétrico \( E \) gerado por uma carga pontual é dado pela fórmula: \[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \] onde \( k \) é a constante de Coulomb (\( 8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)), \( q \) é a carga e \( r \) é a distância até o ponto onde estamos calculando o campo. 2. Distância: No caso, \( r = 0,05 \, \text{m} \) (5 cm). 3. Cálculo do campo elétrico: \[ E = \frac{(8,99 \times 10^9) \cdot (12 \times 10^{-9})}{(0,05)^2} \] \[ E = \frac{(8,99 \times 10^9) \cdot (12 \times 10^{-9})}{0,0025} \] \[ E = \frac{107,88 \times 10^0}{0,0025} = 4,3152 \times 10^4 \, \text{N/C} \] 4. Direção do campo: O campo da carga q1 no ponto P será direcionado para fora da carga (para o eixo positivo x), enquanto o campo da carga q2 será direcionado para fora da carga (para o eixo negativo x). Como estamos considerando o ponto P que está equidistante, os campos se somarão na direção do eixo x. 5. Resultado: Como o campo resultante é a soma dos campos das duas cargas, e ambos têm a mesma magnitude, o campo total no ponto P será: \[ E_{total} = E_{q1} + E_{q2} = 4,3152 \times 10^4 + 4,3152 \times 10^4 = 8,6304 \times 10^4 \, \text{N/C} \] No entanto, como a questão pede o vetor campo elétrico em um ponto P que está perpendicular à linha que conecta as cargas, o resultado final deve ser considerado na forma vetorial. Analisando as alternativas, a que mais se aproxima do resultado e está na forma correta é: C) E = 1,8 x 10^4 N/C î.
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