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O princípio da superposição estabelece que o campo elétrico resultante em um ponto do espaço é a soma vetorial dos campos produzidos individualmente por cada carga presente no sistema. Para cargas puntiformes, a intensidade do campo decresce com o quadrado da distância, e sua direção é determinada pela polaridade da carga geradora. Em configurações em que múltiplas cargas estão alinhadas em um eixo, a análise vetorial deve considerar cuidadosamente o sentido de cada contribuição para evitar erros na determinação do módulo e da orientação do vetor resultante final. Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física 3: eletromagnetismo. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Assinale a alternativa que indica o vetor campo elétrico resultante no ponto P(3, 0, 0), gerado por uma carga q1 = 8 nC na origem (0, 0, 0) e uma carga q2 = 12 nC localizada no ponto (4, 0, 0), considerando o vácuo como meio: A) E = 100 ax N/C. B) E = -116 ax N/C. C) E = 108 ax N/C. D) E = 116 ax N/C. E) E = -100 ax N/C.
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Estudante de Engenharia

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Vamos resolver passo a passo. Dados: - q1 = 8 nC = 8 × 10⁻⁹ C na origem (0,0,0) - q2 = 12 nC = 12 × 10⁻⁹ C em (4,0,0) - P = (3,0,0) - Meio: vácuo (constante eletrostática k = 9 × 10⁹ N·m²/C²) 1) Distâncias: - r1 = distância de q1 a P = 3 m - r2 = distância de q2 a P = |4 - 3| = 1 m 2) Campo elétrico gerado por uma carga pontual: \[ E = k \frac{|q|}{r^2} \] Direção: do positivo para fora da carga. 3) Campo em P devido a q1: - q1 positiva, P está a 3 m no eixo x positivo, então o campo E1 aponta para +x. \[ E_1 = 9 \times 10^9 \times \frac{8 \times 10^{-9}}{3^2} = 9 \times 10^9 \times \frac{8 \times 10^{-9}}{9} = 8 \, \text{N/C} \] Direção: +ax 4) Campo em P devido a q2: - q2 positiva, P está a 1 m à esquerda de q2 (em x=3, q2 em x=4), então o campo E2 aponta para -x (do positivo para fora da carga). \[ E_2 = 9 \times 10^9 \times \frac{12 \times 10^{-9}}{1^2} = 108 \, \text{N/C} \] Direção: -ax 5) Campo resultante: \[ E = E_1 + E_2 = 8 \, \text{ax} + (-108) \, \text{ax} = -100 \, \text{ax} \, \text{N/C} \] Resposta correta: E = -100 ax N/C Alternativa correta: E) E = -100 ax N/C.

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Craque NetoCraque Neto

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