Eletrificação e energia elétrica

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS





 

ELETRIZAÇÃO E FORÇA ELÉTRICA

1. Um corpo eletrizado positivamente apresenta a quantidade de carga de 480 mC . Calcule o

número de elétrons perdidos pelo corpo, inicialmente neutro. DADO:

19

e 1,6 10

-

= × C.

Resolução

6

6 19 15

480 480 10

480 10 1,6 10 3 10

Q C C Q n e

n n elétrons

m

-

- -

= = × = ×

× = ×
= ×

2. Duas esferas idênticas de tamanhos desprezíveis, com cargas 3Q e Q, encontram-se no vácuo,

separadas de uma distância d. Sobre cada uma delas age uma força F

, de interação

eletrostática. Colocam-se as duas esferas em contato até que atinjam o equilíbrio eletrostático.

Calcule a intensidade da força F

que age sobre as duas esferas quando separadas de uma

distância d, em relação a intensidade de F

.

Resolução:

* Antes do contato:

2

2 2

3Q Q 3Q

F k F k

d d

×

=
=

* Após o contato:

2

' '

2 2

2Q 2Q 4Q

F k F k

d d

×

=
=

De 1 e 2 tem-se

2

' '

2

'

2

4

4 4

3 3 3

Q

k

F d F F

F

F Q F

k

d

×

×

=
=
=

×

1

d

F

F

3Q Q

d

' F

' F

2Q 2Q

2

3. Considere dois pontos materiais A e B no vácuo, afastados de qualquer outro corpo. O ponto A

é fixo e possui carga elétrica positiva +Q. O ponto B executa movimento circular e uniforme

com centro A e raio r, ele tem massa m e carga elétrica negativa –q. Desprezando-se as ações

gravitacionais, determine a velocidade de B. É dada a constante eletrostática K.

Resolução

Como o movimento é circular e uniforme, a força elétrica está voltada para o centro, decorrendo

que ela é uma força centrípeta:

Força elétrica = Força centrípeta

2

0 2

2

0 2 0

elet cp cp

Q q V

F k F m Q m

r r

Q q m V Q q

k V k

r r m r

×

= ×
= × = ×

× × ×

× =
= ×

×

4. Nos vértices de um triângulo eqüilátero de 3m de lado, estão colocadas as cargas

7

1 2

q q 4 10 C

-

= = × e

7

3

q 1,0 10 C

-

= × . Calcule a intensidade da força resultante que atua em 3

q .

O meio é o vácuo.

Resolução

7

1 2

7

3

9 2 2

0

4,0 10

1,0 10

9 10 /

q q C

q C

k