Alternativa B - Para baixo.
Análise Detalhada
Este problema trata de Eletrostática, especificamente do cálculo do Campo Elétrico Resultante devido ao Princípio da Superposição.
1. Conceitos Fundamentais
Para resolver a questão, precisamos entender como as cargas geram campo elétrico no espaço:
- Carga Positiva (+Q): O campo elétrico gerado aponta para fora (afasta uma carga de teste positiva).
- Carga Negativa (-Q): O campo elétrico gerado aponta para dentro (atrai uma carga de teste positiva).
2. Decomposição dos Vetores
No ponto P (sobre o eixo x), temos duas contribuições de campo:
- Contribuição da Carga Superior (+Q):
- O vetor campo elétrico (\vec{E}_1) aponta de +Q para longe.
- No ponto P, isso resulta em um vetor apontando para baixo e para a direita.
- Contribuição da Carga Inferior (-Q):
- O vetor campo elétrico (\vec{E}_2) aponta em direção a -Q.
- No ponto P, isso resulta em um vetor apontando para baixo e para a esquerda.
3. Soma Vetorial (Princípio da Superposição)
Como as cargas estão simetricamente posicionadas em relação à origem e possuem magnitudes iguais (|Q|), os módulos dos vetores de campo são iguais.
| Direção | Componente Horizontal (x) | Componente Vertical (y) |
|---|
| De +Q | Para a direita (\rightarrow) | Para baixo (\downarrow) |
| De -Q | Para a esquerda (\leftarrow) | Para baixo (\downarrow) |
| Resultado | Se anulam (= 0) | Se somam (\downarrow) |
- As componentes horizontais se cancelam perfeitamente devido à simetria.
- As componentes verticais apontam ambas para o sentido negativo do eixo y (para baixo), somando-se para formar o vetor resultante.
Conclusão
A direção do campo elétrico resultante no ponto P é puramente vertical, apontando para baixo.
Portanto, a alternativa correta é a B.