Física

Lista de Exercícios Física 3 – 1º bimestre – Prof. João Júlio

Exercício 1: Qual deve ser a distância entre a carga pontual q_1=26,0 μC e a carga pontual q_2=-47,0 μC para que a força eletrostática entre as duas cargas tenha um módulo de 5,70 N?

F ⃗=K=(q1 . q2)/d2

5,7= 9 . 10 9 . (26 . 47)/d2

d2 =(〖 9 .10〗^9. 26 .47)/5,7

d=√1,924.1012 =1,38 m

Exercício 2: Uma partícula com uma carga de +3,00×〖10〗^(-6) C está a 12,0 cm de uma segunda partícula com uma carga de -1,5×〖10〗^(-6) C. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.

F ⃗=K (q1.q2)/d^2

F ⃗=〖8,98 .10〗^9/█( @0,〖12〗^2 ) X (〖3.10〗^(-6) (-1,50 .)/ (〖10〗^(-6)))/ = 2,8 N

Exercício 3: Qual é o módulo de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem um módulo de 2,0 N/C?

Exercício 4: Duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x: a partícula 1, de carga q_1=2,1×〖10〗^(-8) C, no ponto x=20 cm, e a partícula 2 de carga q_2=-4,00 q_1, no ponto x=70 cm. Em qual ponto do eixo x o campo elétrico total é nulo?

E1.= k .q / d²

E1 = 9 .109. 2,1. 10-8 / (0,2)²

E1 = 18,9 / 0,04

E1 = 472,5 N/C

E2 = k . q2 / d²

E2 = 9. 109. 4 . 2,1. 10-8 / (0,7)²

E2 = 75,6 / 0,49

E2 = 154,3 N/C

para ser nulo

E1- E2 = 472,5 - 154,3 = 318,2 = ΔE

ΔE = K. q / d²

318,2 = 9 . 109 . 2,1 . 10-8 / d²

d² = 18,9 / 318,2

d² = 0,06

d = 0,24m

x = 24cm

neste ponto o campo elétrico é nulo

Exercício 5: Uma carga pontual de 1,8 μC está no centro de uma superfície gaussiana de 55 cm de aresta. Qual é o fluxo elétrico através da superfície?

Exercício 6: O campo elétrico nas vizinhanças do tambor carregado de uma fotocopiadora tem um módulo E de 2,3×(〖10〗^5 N)/C. Qual é a densidade superficial de cargas, supondo que o tambor é feito de material condutor?

σ=E. ε0 = 2,3 . 105 . 8,85 . 10-12 = 20,36x10-7 C /m2

Exercício 7: A figura abaixo mostra as seções retas de duas placas de grande extensão, paralelas, não-condutoras, carregadas positivamente, ambas com distribuição superficial de cargas σ=1,77×〖10〗^(-22) C⁄m^2 . Determine o campo elétrico □E, em termos dos vetores unitários: (a) acima das placas; (b) entre as placas; (c) abaixo das placas.

Exercício 8: A diferença de potencial elétrico entre a terra e uma nuvem de tempestade é 1,2×〖10〗^9 V. Qual é o modulo da variação da energia potencial elétrica de um elétron que se descola da nuvem para a terra?

ΔV = ΔE p / q

ΔEp = q ΔV

ΔE = E (1,2. 109)

aonde e é a carga do elétron

ΔEp = 1,2 x10^9 eV

a onde eV significa elétrons-volt

Exercício 9: Uma placa infinita não-condutora possui uma densidade superficial de cargas σ=0,10μC/m^2 em uma das faces. Qual é a distância entre duas superfícies equipotenciais cujos potenciais diferem de 50V?

ΔV = 50V

σ = 0,10 μC/m²

μ = 10-6

K = 9 x 109 Nm²/C²

ΔV = E d

ΔV = (2 π σ K) d

d = ΔV / 2 π σ K

d = 50 / 2 . 3,14 . (0,10 μ) . 9 . 109

d = 8,85 . 10-3

Exercício 10: Considere uma carga pontual q=1,0μC, o ponto A a uma distância d_1=2,0m de q e o ponto B a uma distância d_2=1,0m de q. Se A e B estão diametralmente opostos, como na figura abaixo, qual é a diferença de potencial elétrico V_A-V_B?

Va - Vb = ( k . q /d1) - ( k . q /d2)

Va - Vb = q . k . [(1/d1) - (1/d2)]

Va - Vb = (10-6) . (8,99 . 109) • (1/2) - 1

Va - Vb = - 4,5 . 10³ V

Lista de Exercícios Física 3 – 1º bimestre – Prof. João Júlio

Exercício 1: Qual deve ser a distância entre a carga pontual q_1=26,0 μC e a carga pontual q_2=-47,0 μC para que a força eletrostática entre as duas cargas tenha um módulo de 5,70 N?

F ⃗=K=(q1 . q2)/d2

5,7= 9 . 10 9 . (26 . 47)/d2

d2 =(〖 9 .10〗^9. 26 .47)/5,7

d=√1,924.1012 =1,38 m

Exercício 2: Uma partícula com uma carga de +3,00×〖10〗^(-6) C está a 12,0 cm de uma segunda partícula com uma carga de -1,5×〖10〗^(-6) C. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.

F ⃗=K (q1.q2)/d^2

F ⃗=〖8,98 .10〗^9/█( @0,〖12〗^2 ) X (〖3.10〗^(-6) (-1,50 .)/ (〖10〗^(-6)))/ = 2,8 N

Exercício 3: Qual é o módulo de uma carga pontual cujo campo