A Lei de Gauss

1ª Lista de Exercícios[pic 1][pic 2][pic 3]

Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária

Componente Curricular: Física III

Prof. Herbert Rodrigues ([e-mail])

1. Um bastão de vidro é atritado numa flanela de lã e, depois, ele é posto em contato com uma esfera metálica suspensa por um fio. A esfera metálica é utilizada como indutor para uma outra esfera metálica, e após o processo de indução, a segunda esfera metálica é posta em contato com uma terceira esfera, também metálica. Quais são as cargas em cada um dos corpos e quais são os tipos de interação entre eles? Consulte a série triboelétrica abaixo.

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 Fonte: MACHADO, K. D. Teoria do Eletromagnetismo. Vol. I. Ponta Grossa: UEPG, 2007.

2. Suponha cinco esferas metálicas idênticas: A, B, C, D e E. A esfera A é a única carregada, com uma carga Q. Ela é posta em contato com as esferas B, C, D e E, sucessivamente. Quais são as cargas das esferas após todo o processo e qual é o valor da força elétrica entre os pares de esferas quando colocadas a uma distância d?

3. Calcule a intensidade da força elétrica  entre duas cargas pontuais de valores  e , quando separadas pela distância de 10 cm.[pic 5][pic 6][pic 7]

4. Suponha que duas esferas idênticas tenham cargas Q e 2Q e que elas estejam separadas por uma distância d. Qual é a força entre elas? Se as esferas forem postas em contato, qual será a nova carga de cada uma, e qual será o valor da força entre elas se forem separadas novamente pela distância d?

5. Considere duas cargas Q fixas no eixo x, situadas a uma distância 2d uma da outra, e uma terceira carga –Q. Qual é a posição de equilíbrio da carga –Q?

6. Duas cargas pontuais  e  estão localizadas em (-1,1,-3) m e (3,1,0) m, respectivamente. Ache a força  sobre .[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

7. Encontre a força  sobre uma carga de 100  em (0,0,3) m se quatro cargas de 20  estão localizadas a m da origem, sobre os eixos x e y.[pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

8. Uma carga pontual localizada em (1, -1, -3) m experimenta uma força devido à carga pontual  localizada em (3,-3,-2) m. Determine .[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

9. Determine a força elétrica  sobre uma carga de 100  em  m se 10 cargas de 20  estão uniformemente distribuídas em uma circunferência de raio m, com centro em (0,0,0), sobre os eixos x e y.[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]

10. Determine a força  sobre uma carga pontual de  localizada em (0,0,5) m devido à carga de , distribuída uniformemente sobre o disco circular de raio  colocado na origem [pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29]

11. Repita o problema anterior para um disco de raio . O que acontece com a força resultante?[pic 30]

12. Desenvolva uma expressão para  devido às cargas distribuídas uniformemente sobre um plano infinito de densidade superficial .[pic 31][pic 32]

13. Encontre a expressão para o campo elétrico no ponto P devido a uma carga pontual Q em . Repita os cálculos com a carga Q colocada na origem, usando coordenadas cartesianas.[pic 33][pic 34]