Duas cargas puntiformes 1 = 2 e 2 = 32 estão posicionadas conforme a figura ao lado. Determine o valor de x para que campo elétrico resultante em P seja nulo. a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm
Explicação: Para determinar o valor de x, precisamos encontrar o ponto em que o campo elétrico resultante em P é nulo. O campo elétrico em P devido à carga q1 é dado por:
E1 = k*q1 / r1^2
Onde k é a constante eletrostática, q1 é a carga da partícula 1 e r1 é a distância entre a partícula 1 e P.
Da mesma forma, o campo elétrico em P devido à carga q2 é:
E2 = k*q2 / r2^2
Onde q2 é a carga da partícula 2 e r2 é a distância entre a partícula 2 e P.
O campo elétrico resultante em P é a soma vetorial dos campos elétricos devido a cada carga individual:
E = E1 + E2
Para que o campo elétrico resultante seja nulo, E = 0. Portanto, temos:
E1 + E2 = 0
kq1 / r1^2 + kq2 / r2^2 = 0
Substituindo os valores de q1, q2, r1 e r2, temos:
(910^9)(2) / x^2 + (910^9)(32) / (0,3 - x)^2 = 0
Simplificando a equação, temos:
16/x^2 + 6400/(0,3 - x)^2 = 0
Multiplicando ambos os lados da equação por x^2*(0,3 - x)^2, temos:
16*(0,3 - x)^2 + 6400*x^2 = 0
Resolvendo a equação acima, encontramos x = 0,1 m ou 10 cm.
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Resposta:
Explicação: Para determinar o valor de x, precisamos encontrar o ponto em que o campo elétrico resultante em P é nulo. O campo elétrico em P devido à carga q1 é dado por:
E1 = k*q1 / r1^2
Onde k é a constante eletrostática, q1 é a carga da partícula 1 e r1 é a distância entre a partícula 1 e P.
Da mesma forma, o campo elétrico em P devido à carga q2 é:
E2 = k*q2 / r2^2
Onde q2 é a carga da partícula 2 e r2 é a distância entre a partícula 2 e P.
O campo elétrico resultante em P é a soma vetorial dos campos elétricos devido a cada carga individual:
E = E1 + E2
Para que o campo elétrico resultante seja nulo, E = 0. Portanto, temos:
E1 + E2 = 0
kq1 / r1^2 + kq2 / r2^2 = 0
Substituindo os valores de q1, q2, r1 e r2, temos:
(910^9)(2) / x^2 + (910^9)(32) / (0,3 - x)^2 = 0
Simplificando a equação, temos:
16/x^2 + 6400/(0,3 - x)^2 = 0
Multiplicando ambos os lados da equação por x^2*(0,3 - x)^2, temos:
16*(0,3 - x)^2 + 6400*x^2 = 0
Resolvendo a equação acima, encontramos x = 0,1 m ou 10 cm.
Portanto, a resposta correta é a letra a) 10 cm.