PAULO VINICIUS LIMA DOS SANTOS

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Universidade Federal Rural de Pernambuco
Física Geral 3 - 2020.2
UFRPE/UACSA
Nome: PAULO VINICIUS LIMA DOS SANTOS
1VA
Questão1 [4,0 pontos]: Uma. carga pontual, Q = 8 µC, é colocada na origem de coordenadas. Na primeira
situação, três cargas q1 = 2 µC, q2 = 6 µC e q3 = 5 µC, são posicionadas ao redor da carga Q, segundo
a parte (a) da figura abaixo. Considere L = 8 cm, θ1 = 30◦, θ2 = 60◦ e θ3 = 30◦. Numa segunda situação, a
carga Q é rodeada por uma porção de um anel de raio r = 2 m, θf = 60◦ e densidade linear de carga λ =
(6 µC/m) cos(θ), com centro na origem de coordenadas (veja parte (b) da figura abaixo). Use k = 8,99 x
109 Nm2/C2 ou ε0 = 8,85 x 10-12 C2/(Nm2)
(a) [1,0] Na primeira situação, determine o vetor força elétrica resultante sobre a carga Q devido a presença
das outras três partículas.
(b) [1,0] Na segunda situação, determine a carga total da porção do anel.
(c) [1,0] Na segunda situação, calcule o vetor campo elétrico que a porção do anel aplica sobre a carga
pontual.
(d) [1,0] Calcule a razão entre os módulos das forças elétricas encontrados na primeira e segunda situação
(F1/F2).
Questão2 [3,0 pontos]: Um capacitor é formado por um cilíndro condutor de raio ra = 2,8 mm e uma
casca cilíndrica concêntrica de raio rb = 4,6 mm, separados pelo vácuo e ambos com comprimento L = 5,6
cm. Considere k = 8,99 x 109 Nm2/C2 ou ε0 = 8,85 x 10-12 C2/(Nm2).
(a) [1,0] Determine a capacitância por unidade de comprimento do capacitor cilíndrico.
(b) [1,0] Conhecendo que o potencial do cilindro condutor interno é 373 mV maior que o potencial da casca
cilíndrica externa. Determine a carga (magnitud e sinal) de ambas as superfícies do capacitor. (Coloque no
gabarito as duas respostas)
(c) [1,0] Calcule o potencial elétrico a uma distância de 3,7 mm do eixo dos cilindros.
Questão3 [3,0 pontos]: A região entre duas cascas esféricas condutoras concêntricas de raios a = 2 cm e b
= 8 cm é preenchida com um material de resistividade elétrica ρ (r) = Cr2, onde r é a distância até o centro
das cascas esféricas e C = 1 A/m é uma constante. Ligando-se uma bateria às cascas esféricas, como mostra
a figura abaixo, observa-se uma corrente I = 4 A que flui no sentido indicado pelas setas.
(a) [1,0] Calcule o vetor densidade de corrente a uma distância r = 6 cm do centro.
(b) [1,0] Calcule a diferença de potencial entre as cascas.
(c) [1,0] Calcule a resistência do sistema.