Exercicios Fisica III

1ª Lista de Exercícios –Física III– INTESP – Prof. Alysson C. Beneti – [e-mail]

1. Uma carga puntiforme de 3C dista 12cm de uma segunda carga puntiforme de 1,5C. Calcular o módulo da força eletrostática que atua sobre cada carga.

R: 2,8125N

2. Calcule a intensidade do campo elétrico criado por uma carga Q = 250μC, no vácuo, em um ponto situado a 12cm de desta carga.

R: 1,5625.108 N/C

3. Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica cilíndrica de 40cm de altura com base de 8cm de raio, sabendo que temos 3,3.1016 elétrons extras nesta superfície.

R: -21,88mC/m2

4. Duas esferas condutoras idênticas, mantidas fixas, atraem-se com uma força de módulo igual a 0,108N, quando separadas por uma distância de 50cm. As esferas são então ligadas por um fio condutor fino. Quando o foi é removido, as esferas se repelem com uma fora eletrostática de módulo igual a 0,036N. Quais eram as cargas iniciais das esferas?

R: + 1C e -3C ou -1C e +3C

5. Duas cargas puntiformes de módulos q1=2.10-7C e q2=8,5.10-8C estão separadas por uma distância de 12cm. (a) Qual é o módulo do campo elétrico que cada carga produz no local da outra? (b) Que força elétrica atua sobre cada uma delas?

R: a) E1=125000N/C, E2=53125N/C ; b) F=10,625.10-3N

6. Uma partícula alfa (núcleo de um átomo de hélio) tem uma massa de 6,64 x 10-27kg e uma carga de +2e. Determine (a) o módulo e ; (b) a direção de um campo elétrico capaz de equilibrar o peso da partícula.

R: 2,03.10-7N/C; para cima

7. O núcleo de um átomo de plutônio 239 contem 94 prótons. Suponha que o núcleo é uma esfera com 6,64fm de raio e que a carga dos prótons está distribuída uniformemente pela esfera. Determine o módulo e o sentido do campo elétrico produzido na superfície do núcleo.

R: 3,07.1021N/C

8. Um dipolo elétrico formado por cargas +2e e –2e separadas por uma distância de 0,78nm é submetido a um campo elétrico de 3,4.106 N/C. Determine o torque exercido pelo campo elétrico sobre o dipolo se o momento de dipolo está a) paralelo, b) perpendicular e c) anti-paralelo ao campo elétrico.

R: a) zero; b) 8,48.10-22N.m; c) zero

9. Um dipolo elétrico formado por cargas de +1,5nC e -1,5nC separadas por uma distância de 6,2µm é submetido a um campo elétrico de 1100N/C. Determine (a) o módulo do momento dipolar elétrico; (b) a diferença entre as energias potenciais quando o dipolo está orientado paralelamente e antiparalelamente ao campo elétrico.

R: 9,3.10-15C.m; 2,05.10-11J