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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 20.Problemas - Ex. 14

Duas partículas carregadas criam influências na origem, descritas pelas expressões

8,99 × 10 9 N ⋅ m 2 C 2 - 7,00 × 10 - 9 C ( 0,0700 m ) 2 cos ⁡ 70 , 0 ∘ i ^ - 7,00 × 10 - 9 C ( 0,0700 m ) 2 sen ⁡ 70 , 0 ∘ j ^ + 8,00 × 10 - 9 C ( 0,0300 m ) 2 j ^   e   8,99 × 10 9 N ⋅ m 2 / C 2 7,00 × 10 - 9 C 0,0700 m - 8,00 × 10 - 9 C 0,0300 m

(a) Identifique os locais das partículas e as suas cargas. (b) Calcule a força em uma carga –16,0 nC situada na origem e (c) o trabalho necessário para deslocar esta terceira carga para a origem de um ponto muito distante.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

Letra a:

A primeira expressão, com as distâncias ao quadrado, descreve campo elétrico. A segunda expressão descreve um potencial elétrico. Então uma carga positiva de 7nC está a 7.00 cm da origem.

Para criar um campo que está à esquerda e para baixo, ela deve estar no primeiro quadrante com o vetor posição 7.00cm a 70º.

Uma carga negativa de 8nC a 3cm da origem cria um campo elétrico ascendente na origem, por isso deve estar em 3cm a 90º. Avaliamos as expressões fornecidas:

E → = - 4.39 k N / C i ^ + 67.8 k N / C j ^ V = - 1.50 k V

Passo 2

Letra b:

F → = q E → = - 16.0 × 10 - 9 C ( - 4.39 i ^ + 67.8 j ^ ) × 10 3 N / C = ( 7.03 i ^ - 109 j ^ ) × 10 - 5 N

Passo 3

Letra c:

U e = q V = - 16.0 × 10 - 9 C - 1.50 × 10 3 J C = 2.40 × 10 - 5 J

Resposta

  1. - 1.50 k V
  2. 7.03 i ^ - 109 j ^ × 10 - 5 N
  3. 2.40 × 10 - 5 J
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