Lista de fisica

Lista de Exercícios

Disciplina: Física III

Curso: Engenharia Elétrica/ Engenharia de Controle e Automação

Profa. Fernanda Ferretti

1) Uma pequena esfera de chumbo de massa igual a 8 g possui um excesso de elétrons com uma carga líquida igual a -3,2x10-9 C. (a) Calcule o número de elétrons em excesso sobre a esfera. (b) Quantos elétrons em excesso existem por átomo de chumbo? O número atômico do chumbo é igual a 82 e sua massa atômica é 207 g/mol.

a. Q=Ne ⟹N=-3,2x10-9C1,60x10-19C=1,997x1010e

b. Na=8g6,02x1023at/mol207g/mol=2,326x1022atomos

Ne,excesso=1,997x1010e2,326x1022at=8,585x10-13e

2) Quatro cargas idênticas q são colocadas nos vértices de um quadrado de lado igual a L. a) Faça um diagrama do corpo livre mostrando todas as forças que atuam sobre uma das cargas. b) Determine o módulo, a direção e o sentido da força resultante exercida pelas outras três cargas sobre a carga considerada.

+Q2
+Q2

+Q1
+Q1

+Q4
+Q4
+Q3
+Q3

F14cosθ θ θ

θ θ θ

θ

F14cosθ θ θ

θ θ θ

θ

F14senθ
F14senθ
F34
F34
θ

θ

F14
F14

FR
FR
F24
F24

FR=ΣF
Fx=F34+F14cosθ
Fy=F24+F14senθ
FR=Fx2+Fy2
θ=arctgFyFx

3) Um pequeno objeto com uma carga iguala -55,0μC sofre a ação de uma força de 6,2x10-9N orientada de cima para baixo quando colocada em certo ponto de um campo elétrico. a) Calcule o módulo, direção e o sentido do campo elétrico nesse ponto. b) Determine o módulo, a direção e o sentido da força que atua sobre um núcleo de cobre (Z=29, massa atômica=63,5g/mol) colocado nesse mesmo ponto do campo elétrico.

a. E=FQ∴E=6,2x10-9N-55x10-6C=-1,27x10-4NC

b. F=ExQ∴F=-1,27x10-4NC4,64x10-18C=-5,892x10-22N

4) Uma carga positiva Q é distribuída uniformemente ao longo do volume de uma esfera isolante de raio R. Determine o módulo do campo elétrico em um ponto P a uma distância r do centro da esfera. Dica: utilize questões de simetria e aplique a Lei de Gauss.

r<R⟹E=q4πεr2