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Guias e Dicas
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uababilu babala bilu, Exercícios de Física

ixi lascou lascou mesmo mano muito

Tipologia: Exercícios

2021

Compartilhado em 06/11/2022

variedades-br
variedades-br 🇧🇷

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bg1
CHAPTER 4
4.1. The value of Eat P(ρ=2=40
,z=3)isgiven as E= 100aρ200aφ+ 300azV/m.
Determine the incremental work required to move a 20 µCcharge a distance of 6 µm:
a) in the direction of aρ: The incremental work is given by dW =qE·dL, where in this
case, dL= aρ=6×106aρ.Thus
dW =(20 ×106C)(100 V/m)(6 ×106m) = 12 ×109J=12 nJ
b) in the direction of aφ:Inthis case dL=2 aφ=6×106aφ, and so
dW =(20 ×106)(200)(6 ×106)=2.4×108J=24nJ
c) in the direction of az: Here, dL=dz az=6×106az, and so
dW =(20 ×106)(300)(6 ×106)=3.6×108J=36 nJ
d) in the direction of E: Here, dL=6×106aE, where
aE=100aρ200aφ+ 300az
[1002+ 2002+ 3002]1/2=0.267 aρ0.535 aφ+0.802 az
Thus
dW =(20 ×106)[100aρ200aφ+ 300az]·[0.267 aρ0.535 aφ+0.802 az](6 ×106)
=44.9nJ
e) In the direction of G=2ax3ay+4az:Inthis case, dL=6×106aG, where
aG=2ax3ay+4az
[22+3
2+4
2]1/2=0.371 ax0.557 ay+0.743 az
So now
dW =(20 ×106)[100aρ200aφ+ 300az]·[0.371 ax0.557 ay+0.743 az](6 ×106)
=(20 ×106)[37.1(aρ·ax)55.7(aρ·ay)74.2(aφ·ax)+111.4(aφ·ay)
+ 222.9] (6 ×106)
where, at P,(aρ·ax)=(aφ·ay)=cos(40)=0.766, (aρ·ay)=sin(40)=0.643, and
(aφ·ax)=sin(40)=0.643. Substituting these results in
dW =(20 ×106)[28.435.8+47.7+85.3+222.9](6 ×106)=41.8nJ
42
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pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff