Ed
há 5 dias
Para resolver essa questão, precisamos aplicar a Lei de Gauss e entender como o campo elétrico se comporta em relação a condutores esféricos. 1. Ponto M (distante 40 cm do centro): - Como 40 cm está dentro do condutor A (R1 = 30 cm), o campo elétrico \(E_M\) é igual a 0, pois dentro de um condutor em equilíbrio eletrostático o campo elétrico é nulo. 2. Ponto N (distante 80 cm do centro): - 80 cm está entre os condutores A e B. O campo elétrico é gerado apenas pela carga do condutor A, pois a carga do condutor B não influencia o campo no interior do condutor. Usando a fórmula do campo elétrico de uma esfera carregada: \[ E = \frac{k \cdot |Q|}{r^2} \] onde \(k\) é a constante de Coulomb (\(8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2\)), \(Q_A = +1,6 \, \mu C = 1,6 \times 10^{-6} C\) e \(r = 0,8 m\): \[ E_N = \frac{(8,99 \times 10^9) \cdot (1,6 \times 10^{-6})}{(0,8)^2} \approx 2,8 \times 10^4 \, N/C \] 3. Ponto S (distante 120 cm do centro): - 120 cm está fora dos dois condutores. O campo elétrico total é a soma dos campos gerados por ambos os condutores. A carga total é \(Q_A + Q_B = 1,6 \, \mu C - 6,0 \, \mu C = -4,4 \, \mu C\): \[ E_S = \frac{(8,99 \times 10^9) \cdot (4,4 \times 10^{-6})}{(1,2)^2} \approx 5,0 \times 10^4 \, N/C \] Agora, analisando as opções: - a) EM = 0; EN = 2,8 · 10^4; ES = 5,0 · 10^4 - b) EM = 9,0 · 10^4; EN = 0; ES = 2,8 · 10^4 - c) EM = 9,0 · 10^4; EN = 3,0 · 10^4; ES = 2,0 · 10^4 - d) EM = 9,0 · 10^4; EN = 0,5 · 10^4; ES = 0,8 · 10^4 A única opção que se alinha com os cálculos é a) EM = 0; EN = 2,8 · 10^4; ES = 5,0 · 10^4. Portanto, a resposta correta é: a).
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