lista do Cap 21

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1. Uma linha de carga positiva é formada num semicírculo de raio R = 60,0 cm, como mostrado 
na Fig. 1. A carga por unidade de comprimento ao longo do semicírculo é descrita pela 
expressão λ = λ0 cos θ. A carga total sobre o semicírculo é 12,0 µC. Calcule a força total 
sobre a carga de 3,00 µC colocada no centro de curvatura P. 
 
 
 Fig. 1 
2. Duas barras finas de comprimento 2a têm cargas iguais a +Q uniformemente distribuída ao 
longo dos seus comprimentos. As barras estão ao longo do eixo x com seus centros separados 
por uma distância b > 2a (Fig. 2). Mostrar que a magnitude da força exercida pela barra 
esquerda sobre a direita é 
 . 
 
 Fig. 2 
3. A Fig. 3 mostra um dipolo elétrico permanente que consiste das cargas +q e –q separadas pela 
distância fixa s. A carga +Q está à distância r do centro do dipolo. Consideraremos, como 
geralmente é o caso, na prática, que s << r. a) Escreva uma expressão para a força resultante 
que a carga +Q exerce sobre o dipolo. b) Esta força aponta para +Q ou para fora de +Q? 
Explique. c) Use a aproximação binomial (1 + x)
-n
 ≈ 1 - nx, válida para x << 1, e mostre que a 
expressão que você obteve no item a pode ser escrita como Fres = 2kqQs/r
3
 . d) Como uma 
força elétrica pode depender do inverso do cubo da distância? A lei de Coulomb não nos diz 
que a força elétrica depende do inverso do quadrado da distância? Explique. 
 
 Fig. 3