Relatorio

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- 1ª unidade -
Carga Elétrica e Lei de Coulomb

1. Duas partículas igualmente carregadas, mantidas a uma distância de 3,2 x 10 -3 m, soltas a partir do repouso. Observa – se que a aceleração inicial da primeira partícula é de 7,0 m/s2 e que a da segunda é de 9,0 m/s2. Se a massa da primeira partícula for de 6,3 x 10-7 Kg: (a) A massa da segunda partícula (b) A intensidade da carga de cadapartícula?

2. Duas partículas livres (isto é, livres para se moverem) com cargas +q e +4q estão separadas por uma distância L. Uma terceira carga é colocada de modo que o sistema esteja em equilíbrio. (a) Encontre a localização, a intensidade e o sinal da terceira carga. (b) Mostre que o equilíbrio é instável.

3. Dois prótons em núcleo atômico estão separados tipicamente por umadistância de . A força de repulsão elétrica entre os prótons é enorme, mas interação de atração nuclear é ainda mais forte que os mantém unidos. Qual é a magnitude da repulsão elétrica entre dois prótons separados por uma distância de ?

4. (a) Dois prótons em uma molécula estão separados por uma distância . (b) Encontre a força elétrica que um próton exerce sobre outro. Compare com a força deatração gravitacional.

5. Na figura abaixo mostra duas bolas condutoras minúsculas de massa m idênticas e carga q idêntica estão penduradas por fios não – condutores de comprimentos iguais L. Suponha que θ seja tão pequeno que tgθ possa ser substituída pelo valor aproximado do sen θ. (a) Mostre que, pelo equilíbrio,

x= q2L2πε0mg1/3,

onde x é a separação entre as bolas. (b) SeL = 120 cm, m = 10 g e x = 5,0 cm, qual o valor de q?

Questão 5 Questão 6

6. Três cargas pontuais localizadas nos vértices de um triângulo eqüilátero (figura acima). Calcule a força elétrica resultante que atua na carga de 7C.

Campo Elétrico

7. Duas pequenasesferas idênticas condutoras estão separadas por uma distância de 0,30 m. Uma delas tem carga de 12nC e a outra tem carga de -18nC. (a) Encontre a força elétrica que uma esfera exerce sobre a outra. (b) Conectando as esferas por um fio condutor, encontre a força elétrica quando estabelecido o equilíbrio eletrostático.

8. Duas pequenas esferas com cargas positivas 3q e q estão fixas em uma hasteisolante horizontal. A carga 3q carga na origem e a outra q na posição a uma distância d. Uma terceira esfera carregada podendo deslizar livremente sobre a haste é colocada entre as cargas 3q e q de modo que fica em equilíbrio. (a) Qual o sinal e a posição de equilíbrio da terceira carga? (b) Ela pode estar em equilíbrio estático?

9. Dado a configuração de cargas na figura abaixo, encontre aposição que o campo elétrico é nulo (que não seja o infinito).

10. Duas cargas pontuais estão localizadas sobre o eixo x. A primeira carga +Q está localizada em x = -a. A segunda carga localizada em x = 3a tem valor desconhecido e produz um campo elétrico na origem de magnitude igual a . Quais são os dois possíveis valores para esta carga desconhecida?
11. Considere um número infinito decargas idênticas (cada uma tem carga q) localizadas ao longo do eixo x em distâncias a, 2a, 3a, ... . Qual o campo elétrico na origem devido a essa distribuição? Sugestão: Use o fato que

12. Um anel uniformemente carregado tem raio igual a 10.0 cm com carga total igual a 75 C. Encontre o campo elétrico no eixo do anel (a) a uma distância igual a 1 cm, (b) 5 cm, (c) 30 cm e (d) 100 cm doeixo do anel.
13. Um disco uniformemente carregado de raio igual a 35 cm com uma densidade de carga 7,9 x 10-3 C/m2. Calcule o campo elétrico sobre o eixo do disco a uma distância (a) 5 cm, (b) 10 cm , (c) 50 cm , e (d) 200 cm.
14. Uma linha carregada começando em x = +x0, estendendo até o infinito positivo. A densidade linear de carga é  = 0x0/x. Determine o campo elétrico na origem....
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