fisica

Problemas Resolvidos de Física

Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES

RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.

FÍSICA 3

CAPÍTULO 27 – CARGA ELÉTRICA E LEI DE COULOMB

02. Qual deve ser a distância entre a carga pontual q1 = 26,3 µC e a q2 = -−47,1 µC para que a força elétrica atrativa entre elas tenha uma intensidade de 5,66 N?
(Pág. 9)
Solução.
Considere o seguinte esquema da situação, em que F12 é a força sobre a carga q1 devido à carga q2 e r12 é o vetor posição da carga q1 em relação à carga q2:
F12
F21 q1 +
− q2

r12
F12 =

= r12 1 q1q2
4πε 0 r122

q1q2
=
1, 4028 m
4πε 0 F12

r12 ≈ 1, 40 m

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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 27 – Carga Elétrica e Lei de Coulomb

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Problemas Resolvidos de Física

Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES

RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.

FÍSICA 3

CAPÍTULO 27 – CARGA ELÉTRICA E LEI DE COULOMB

04. Duas partículas igualmente carregadas, mantidas a 3,20 mm de distância uma da outra, são liberadas a partir do repouso. Observa-se que a aceleração inicial da primeira partícula é de 7,22 m/s2 e que a da segunda é de 9,16 m/s2. A massa da primeira partícula é de 6,31 × 10−7 kg.
Encontre (a) a massa da segunda partícula e (b) o módulo da carga comum às duas.
(Pág. 9)
Solução.
Considere o seguinte esquema da situação: y x q q
F12
F21 r12 +
+
Neste problema vamos ignorar o efeito da força peso, que é desprezível em comparação com a força elétrica. (a) Cálculo de m2:

F12 = m1a1 = −m1a1i
=
F21 m= m2 a2 i
2a 2
Mas:
F12 = −F21

−m1a1i =
− ( m2 a2 i )
=
m2

a1
=
m1 4,9736 ×10−7 kg a2 m2 ≈ 4,97 ×10−7 kg

(a) Cálculo de q:
F12 = m1a1
−

1 q2 i= −m1a1i
4πε 0 r122

= q 2r12 = πε 0 m1a1 7, 2596 ×10−11 C q ≈ 7, 26