EsPCEx 2019/2020 — questão 28 de Física

Gabarito EEletrostática — campo elétrico resultante de duas cargas (vetores perpendiculares)Concurso de Admissão 2019/2020 · Exame Intelectual, 1º dia · Modelo A
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 28 de Física do EsPCEx 2019/2020

Enunciado em texto

No triângulo retângulo isósceles XYZ, conforme desenho abaixo, em que XZ = YZ = 3,0 cm, foram colocadas uma carga elétrica puntiforme QxQ_x = +6 nC no vértice X e uma carga elétrica puntiforme QyQ_y = +8 nC no vértice Y.

A intensidade do campo elétrico resultante em Z, devido às cargas já citadas é

Dados: o meio é o vácuo e a constante eletrostática do vácuo é k0=9⋅109k_0 = 9 \cdot 10^9 N·m²/C²

[Figura: triângulo retângulo com o ângulo reto em Z; X fica 3,0 cm acima de Z e Y fica 3,0 cm à esquerda de Z. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) 2 · 10⁵ N/C.

(B) 6 · 10³ N/C.

(C) 8 · 10⁴ N/C.

(D) 10⁴ N/C.

(E) 10⁵ N/C.

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2019/2020, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.

Resolução comentada

O que a questão pede: o módulo do campo resultante no vértice Z.

Passo 1 — cada campo, com d = 3,0 cm = 3 · 10⁻² m, ou seja, d2=9⋅10−4d^2 = 9\cdot10^{-4} m²:

EX=9⋅109×6⋅10−99⋅10−4=6⋅104 N/CEY=9⋅109×8⋅10−99⋅10−4=8⋅104 N/CE_X = \frac{9\cdot10^9 \times 6\cdot10^{-9}}{9\cdot10^{-4}} = 6\cdot10^4\ \text{N/C} \qquad E_Y = \frac{9\cdot10^9 \times 8\cdot10^{-9}}{9\cdot10^{-4}} = 8\cdot10^4\ \text{N/C}

Passo 2 — as direções. As cargas são positivas, então os campos em Z apontam para longe delas: EXE_X para baixo (X está acima de Z) e EYE_Y para a direita (Y está à esquerda). São perpendiculares:

E=(6⋅104)2+(8⋅104)2=10⋅104=105 N/CE = \sqrt{(6\cdot10^4)^2 + (8\cdot10^4)^2} = 10\cdot10^4 = 10^5\ \text{N/C}

⚠️ A armadilha: somar os módulos (14 · 10⁴ N/C) ou subtraí-los (2 · 10⁴). Os campos formam 90°: é o triângulo 6-8-10.

A ideia em uma frase: campo elétrico é vetor: calcule cada um com kQ/d² e some como vetores; perpendiculares, por Pitágoras.

Resposta: alternativa E.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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