Campo Elétrico e Lei de Coulomb

Lei de Coulomb, Campo El´ etrico e Lei de Gauss - Per´ıodo 2017-2

1. Quantos el´ etrons vocˆ e deve retirar de um corpo para que ele fique eletrizado positivamente com carga 1 C?

2. Determine a for¸ ca el´ etrica de repuls˜ ao entre dois prótons na mol´ ecula de hidrogˆ enio, sendo que a sua separa¸ c˜ ao ´ e de

0,74 · 10 −10 m, e compare com sua for¸ ca de atra¸ c˜ ao gravitacional. Adimitindo que o el´ etron num átomo de

hidrogˆ enio descreve uma órbita circular de raio 0,53 · 10 −10 , determine a for¸ ca de atra¸ c˜ ao entre o el´ etron e o próton.

3. Duas cargas el´ etricas e puntiformes q 1 = 3µC e q 2 = 8µ C est˜ ao separadas no vácuo por uma distância de 7 cm.

Caracterize a for¸ ca da carga q 1 sobre a carga q 2 e a for¸ ca da carga q 2 sobre q 1 , quando elas s˜ ao ambas positivas e

negativas e quando s˜ ao de sinais contrários?

4. Trˆ es cargas el´ etricas q 1 = +1,5·10 −3 C, q 2 = −0,5·10 −3 C e q 3 = +0,25·10 −3 C ocupam os v´ ertices de um triângulo

retângulo ABC cujos catetos medem AC = 1,2m, BC = 0,5 m. Determine a for¸ ca resultante sobre a carga q 3 devida

as cargas q 1 e q 2 .

5. Duas cargas q 1 = +8q e q 2 = −2q est˜ ao fixas ao longo do eixo x e est˜ ao separadas por uma distância horizontal L.

Em qual ponto devemos colocar uma terceira carga q 3 = +q para que ela permane¸ ca em repouso?

6. Qual deve ser a distância entre duas cargas pontuais q 1 = 26µC e q 2 = −47µC para que a for¸ ca de atra¸ c˜ ao entre elas

tenha magnitude 5,7 N?

7. Dois prótons est˜ ao fixos ao longo do eixo x e separados por uma distância de 12 cm. Um terceiro próton ´ e colocado a

5 cm do segundo. Qual ´ e a for¸ ca eletrostática sobre esse terceiro próton? Se esse próton ficar livre e puder se mover

sob a a¸ c˜ ao da for¸ ca el´ etrica, com qual acelera¸ c˜ ao come¸ cará a se mover? Esse valor se mant´ em constante, diminui ou

aumenta ao longo do tempo? Justifique. Dados: m P = 1,67 · 10 −27 kg. Se o próton ´ e 1833,15 vezes mais “pesado”

que o el´ etron, qual seria a acelera¸ c˜ ao adquirida pelo el´ etron se ele fosse colocado livre no lugar do terceiro próton?

8. Vocˆ e eletriza por atrito uma esfera metálica e produz nela uma carga l´ıquida +2Q. A seguir vocˆ e produz dois

contatos sucessivos com outras duas esferas neutras e idˆ enticas a primeira. Qual ´ e a carga final de cada esfera?

Compare as for¸ cas coulombianas entre as trˆ es esferas quando separadas pela distância r no vácuo?

9. Caracterize o vetor campo el´ etrico de uma carga puntiforme “q” nos casos a seguir: a) q = 9 nC num ponto a 25 cm

de distância; (b) q = -8 pC num ponto a 12 cm de distância. c) q = 4 µ C num ponto a 15 cm de distância.

10. Trˆ es cargas q 1 = 5µ C, q 2 = 9µ C e q 3 = 12µ C ocupam cada um dos v´ ertices de um triângulo