q2 = -20,0 x 10^-9 C, q3 = +20,0 x 10^-9 C e q4 = -10,0 X 10^-9 C. Qual é o campo elétrico no centro do quadrado, na notação de vetores unitários?
..l..(y)
..l....
..q1.................q2
..l.....
..l....
..a...
..l....
..l.....
..q4____a____q3______(X)
R:(1,02 x 10^5N/C)j
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Oi Alan.
Vou tentar.
Vamos lá.
Para encontrarmos a distância de cada carga até o centro do quadrado podemos usar Pitágoras.
http://img27.imageshack.us/img27/8052/pitgoras.png
http://img851.imageshack.us/img851/8766/primeiroes...
Logo, a distância é metade da diagonal do quadrado.
d = ( L√2 )/2
Com L = a = 5,00 cm = 0,05 m
Assim, d = ( 0,05√2 )/2
K = 9×10^9 ( N×m² )/C²
E sabendo que nano é n = 10^-9,
Para a caga q1 = 10,0×10^-9 C, teremos,
E = K×( | Q |/d² )
E1 = 9×10^9×9×{ | 10,0×10^-9 |/[ ( 0,05√2 )/2 ]² } = 90/[ 0,005/4 ] } = 90/(1,25×10^-3)
E1 = 72×10³ N/C
Note que o Campo E1 = E4, pois a carga tem o mesmo módulo, assim,
E4 = 72×10³ N/C
Para o Campo E2 que é igual a E3, pelo mesmo motivo citado acima,
E2 = E3 = 9×10^9×{ | 20×10^-9 |/[ ( 0,05√2 )/2 ]² } = 180×[ 0,005/4 ] = 180/(1,25×10^-3)
E2 = E3 = 144×10³ N/C
Agora somamos/subtraímos os vetores, segue o esquema abaixo,
http://img23.imageshack.us/img23/539/somadevetores...
Sendo E3 - E1 = E13 = 72×10² N/C
E2 - E4 = E24 = 72×10³ N/C
Vem que o vetor resultante é,
Er² = E12² + E24²
Mas podemos ver facilmente que E13 = E24, assim, chamaremos eles de E,
Er² = E² +E² = 2×E²
Tirando a raiz,
√Er² = √2×√E²
Er = E√2
Como
E13 = E24 = E = 72×10³ N/C
Er = 72×10³√2
Mas √2 ~ 1,41
Er = 72×10³×1,41 = 101.550 = 1,01550×10^5 ~1,01×10^5 N/C.
Pelo esquema, notamos que o Campo Resultante está no eixo Y, que é o Vetor Unitário "j".
Assim,
Er = ( 1,01×10^5 N/C )j. ( Resposta ).
Espero tê-lo ajudado.
Beijoss.