Eletricidade basica

1 Dois pr´tons em um n´cleo atˆmico s˜o separados nor- o u o a malmente por uma distˆncia de 2×10−15 m. A for¸a a c el´trica de repuls˜o entre os pr´tons ´ enorme, mas a e a o e for¸a nuclear de atra¸˜o ´ ainda mais forte e evita que c ca e o n´cleo se desintegre. Qual ´ o valor da for¸a el´trica u e c e entre dois pr´tons separados por 2,00×10−15 m? {R: o 57,5 N}

2 Duas esferas condutoras idˆnticas, mantidas fixas, se e atraem mutuamente com uma for¸a eletrost´tica de c a
0,108 N quando a distˆncia entre os centros ´ 50,0 a e cm. As esferas s˜o ligadas por um fio condutor de a diˆmetro desprez´ a ıvel. Quando o fio ´ removido, as e esferas se repelem com um for¸a de 0,0360 N. Supondo c que a carga total das esferas era inicialmente positiva, determine: (a) a carga negativa inicial de uma das esferas; (b) a carga positiva inicial da outra esfera.
{R: (a) -1,00 µC; (b) 3,00 µC}

3 Duas part´ ıculas pontuais, cada uma com massa m e carga q, est˜o suspensas por fios de comprimento a L que est˜o presos em um mesmo ponto. Cada fio a faz um ˆngulo θ com a vertical, como mostrado na a √
Fig. 1. Mostre que q = 2Lsen θ (mg/k)tan θ, onde k = 1/4πε0 .

e y2 = −3,0 cm, respectivamente. (a) Quais s˜o o a m´dulo, dire¸˜o e sentido do campo el´trico no eixo x o ca e em x = 4,0 cm? (b) Qual ´ a for¸a exercida em uma e c terceira carga q0 = +2,0 nC quando ela ´ colocada no e eixo x em x = 4,0 cm?
{R: (a) 35 kN/C em 0◦ ; (b) F = (69µN )ˆ} ı 6 As cargas e coordenadas de duas part´ ıculas mantidas fixas no plano xy s˜o q1 = +3,0 µC, x1 = 3,5 cm, a y1 = 0,5 cm e q2 = −4,0 µC, x2 = −2,0 cm, y2 =
1,5 cm. Determine (a) o m´dulo e (b) a dire¸˜o da o ca for¸a eletrost´tica que a part´ c a ıcula 1 exerce sobre a part´ ıcula 2. Determine tamb´m (c) a coordenada x e e (d) a coordenada y de uma terceira part´ ıcula de carga q3 = +4,0 µC para que a for¸a exercida sobre ela pelas c part´ ıculas 1 e 2 seja