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SMI Eletricidade e Magnetismo Duas cargas elétricas (q1 = 12nC e q2 = - 12nC) alinhadas na direção de X, estando a carga positiva na origem X = 0 e a carga negativa em X = 10 cm, compõem um dipolo elétrico. O vetor campo elétrico em um ponto P = (5,12)cm, do plano xy, localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas, e equidistante da carga positiva e da carga negativa, é: -> A Er = 0 B Er = 4,9 X 103 N/C (i + ]) -> C Er = 4,9 X 103 N/C D Er = 4,9 X 10³ N/Ci
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Leonardo S. Gabriel Júnior

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular o campo elétrico gerado por um dipolo elétrico em um ponto específico. Temos duas cargas: - \( q_1 = 12 \, \text{nC} \) (positiva) na origem \( X = 0 \) - \( q_2 = -12 \, \text{nC} \) (negativa) em \( X = 10 \, \text{cm} \) O ponto P está localizado a \( (5, 12) \, \text{cm} \), que está a 5 cm da carga positiva e a 5 cm da carga negativa, formando um triângulo retângulo. O campo elétrico gerado por uma carga \( q \) em um ponto a uma distância \( r \) é dado por: \[ E = k \frac{|q|}{r^2} \] onde \( k \) é a constante de Coulomb (\( k \approx 8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)). 1. Cálculo do campo elétrico devido a \( q_1 \): - Distância de \( q_1 \) até P: \( r_1 = 5 \, \text{cm} = 0,05 \, \text{m} \) - \( E_1 = k \frac{12 \times 10^{-9}}{(0,05)^2} \) 2. Cálculo do campo elétrico devido a \( q_2 \): - Distância de \( q_2 \) até P: \( r_2 = 5 \, \text{cm} = 0,05 \, \text{m} \) - \( E_2 = k \frac{12 \times 10^{-9}}{(0,05)^2} \) Os vetores de campo elétrico de \( q_1 \) e \( q_2 \) terão direções opostas, pois \( q_1 \) é positiva e \( q_2 \) é negativa. 3. Direção dos campos: - O campo de \( q_1 \) (positiva) aponta para fora, em direção ao ponto P. - O campo de \( q_2 \) (negativa) aponta para P. Como as magnitudes são iguais, os campos se somam: \[ E_{total} = E_1 - E_2 = 0 \] Portanto, o vetor campo elétrico em P é nulo. Assim, a resposta correta é: A Er = 0.

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