Ed
há 2 meses
Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular o campo elétrico gerado por cargas pontuais. O campo elétrico \( E \) gerado por uma carga \( q \) em um ponto a uma distância \( r \) é dado pela fórmula: \[ E = k \frac{q}{r^2} \] onde \( k \) é a constante eletrostática. No seu caso, temos duas cargas: \( q_1 \) na origem (x = 0) e \( q_2 \) na posição \( x = a \). Para um ponto \( x \) entre 0 e \( a \), o campo elétrico resultante \( E \) é a soma dos campos gerados por cada carga. 1. O campo elétrico gerado por \( q_1 \) em um ponto \( x \) é: \[ E_1 = k \frac{q_1}{x^2} \] Este campo aponta para a direita (positivo). 2. O campo elétrico gerado por \( q_2 \) em um ponto \( x \) é: \[ E_2 = k \frac{q_2}{(x-a)^2} \] Este campo aponta para a esquerda (negativo), pois a carga \( q_2 \) é positiva e está à direita do ponto \( x \). Assim, o campo elétrico resultante \( E \) na região \( 0 < x < a \) é: \[ E = E_1 - E_2 = k \frac{q_1}{x^2} - k \frac{q_2}{(x-a)^2} \] Agora, analisando as alternativas: A) \( E = - \frac{x^2 k q_1}{i} - \frac{(x-a)^2 k q_2}{i} \) - Não está correta, pois os sinais estão trocados. B) \( E = \frac{x^2 k q_1}{i} + \frac{(x-a)^2 k q_2}{i} \) - Não está correta, pois não considera a direção correta dos campos. C) \( E = \frac{x^2 k q_1}{i} - \frac{(x-a)^2 k q_2}{i} \) - Esta opção está correta, pois representa a soma dos campos com os sinais apropriados. D) \( E = \frac{x^2 k q_1}{i} - \frac{(x-a)^2 k q_2}{i} \) - Esta opção é idêntica à C, mas não é a correta. Portanto, a alternativa correta é a C.