Um ponto P está situado a mesma distância de duas cargas, uma positiva e outra negativa de mesmo módulo. A posição que representa corretamente a direção e o sentido do campo elétrico criado criado por essas cargas no ponto P é?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem um ponto P que está na mesma distância de duas cargas: uma positiva e uma negativa, ambas com o mesmo valor de carga. O conteúdo aqui é Campo Elétrico, que faz parte da Eletrostática. Pra resolver, vamos precisar saber como calcula o campo elétrico gerado por cargas positivas e negativas.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é campo elétrico. O campo elétrico E criado por uma carga Q em um ponto no espaço é dado por:
E = k cdot Qr^2 cdot r
onde:
  • k é a constante eletrostática ( 8,99 times 10^9 , N·m²/C²²²),
  • Q é a carga,
  • r é a distância entre a carga e o ponto onde estamos calculando o campo,
  • r é o vetor unitário na direção de r.

Passo 3

Agora, vamos pensar nas duas cargas que temos:
  • A carga positiva Q: o campo elétrico gerado por uma carga positiva sai dela, ou seja, vai do positivo para fora.
  • A carga negativa -Q: o campo elétrico gerado por uma carga negativa entra nela, ou seja, vai de fora para o negativo.

Passo 4

Como o ponto P está na mesma distância das duas cargas, vamos calcular o campo elétrico gerado por cada uma delas em P:
E+ = k cdot Qr^2 cdot r+
E- = k cdot -Qr^2 cdot r-
Aqui, r+ é a direção do campo da carga positiva em P, e r- é a direção do campo da carga negativa em P.

Passo 5

Observando as direções:
  • O campo da carga positiva E+ aponta de Q para P.
  • O campo da carga negativa E- também aponta de P para -Q, porque o campo da negativa vai em direção à carga.
Isso significa que ambos os campos elétricos estão na mesma direção em relação a P.

Passo 6

Como as cargas têm o mesmo módulo de carga e estão a mesma distância de P, os campos elétricos têm o mesmo módulo:
|E+| = |E-| = k cdot Qr^2
Como as direções são as mesmas, os campos se somam:
Etotal = E+ + E- = 2k cdot Qr^2 cdot r

Resposta

O campo elétrico resultante no ponto P tem a mesma direção das linhas que ligam as duas cargas a P e aponta na direção de cada carga para o ponto P. Ou seja, o campo elétrico em P é na direção das linhas ligando P às cargas e vai de cada carga para P.

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