Duas cargas pontuais idênticas de +2 µC estão separadas por uma distância de 1 m no vácuo. Calcule a magnitude e a direção do campo elétrico no ponto médio entre as duas cargas.
Bom, para calcular o campo elétrico no ponto médio entre as duas cargas, podemos utilizar a Lei de Coulomb. A fórmula para calcular o campo elétrico (E) gerado por uma carga (q) em um ponto é dada por:
E = k * (|q| / r²)
Onde:
- E é o campo elétrico
- k é a constante eletrostática no vácuo (k = 9 x 10^9 N.m²/C²)
- |q| é a magnitude da carga
- r é a distância entre a carga e o ponto onde queremos calcular o campo elétrico
No caso, temos duas cargas pontuais idênticas (+2 µC) separadas por 1 m. Considerando o ponto médio entre as duas cargas, a distância r será de 0,5 m.
Calculando o campo elétrico gerado por uma das cargas em seu ponto médio:
E1 = k * (|q1| / r²)
= (9 x 10^9 N.m²/C²) * (2 x 10^-6 C) / (0,5 m)²
= 1.44 x 10^7 N/C
Como as duas cargas são idênticas e estão na mesma distância do ponto médio, o campo elétrico gerado por cada uma terá a mesma magnitude. Portanto, o campo elétrico resultante no ponto médio será duas vezes o valor calculado:
E_resultante = 2 * E1
= 2 * 1.44 x 10^7 N/C
= 2.88 x 10^7 N/C
A direção do campo elétrico será radial, ou seja, saindo das cargas positivas e entrando nas cargas negativas.
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Bom, para calcular o campo elétrico no ponto médio entre as duas cargas, podemos utilizar a Lei de Coulomb. A fórmula para calcular o campo elétrico (E) gerado por uma carga (q) em um ponto é dada por:
E = k * (|q| / r²)
Onde:
- E é o campo elétrico
- k é a constante eletrostática no vácuo (k = 9 x 10^9 N.m²/C²)
- |q| é a magnitude da carga
- r é a distância entre a carga e o ponto onde queremos calcular o campo elétrico
No caso, temos duas cargas pontuais idênticas (+2 µC) separadas por 1 m. Considerando o ponto médio entre as duas cargas, a distância r será de 0,5 m.
Calculando o campo elétrico gerado por uma das cargas em seu ponto médio:
E1 = k * (|q1| / r²)
= (9 x 10^9 N.m²/C²) * (2 x 10^-6 C) / (0,5 m)²
= 1.44 x 10^7 N/C
Como as duas cargas são idênticas e estão na mesma distância do ponto médio, o campo elétrico gerado por cada uma terá a mesma magnitude. Portanto, o campo elétrico resultante no ponto médio será duas vezes o valor calculado:
E_resultante = 2 * E1
= 2 * 1.44 x 10^7 N/C
= 2.88 x 10^7 N/C
A direção do campo elétrico será radial, ou seja, saindo das cargas positivas e entrando nas cargas negativas.