Física 2 ava1

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Lívia Corrêa Vasques 
 
 
Potencial elétrico e Lei de Gauss 
Física 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2021 
 
Lívia Corrêa Vasques 
(Matricula: 20211302410) 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial elétrico e Lei de Gauss 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao curso de Engenharia da 
Produção para obtenção de nota da avaliação 1 
da matéria Física 2. 
Turma: 2021.2.30 IL 10408. 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro – RJ 
2021 
Sumário 
 
 
1. Apresentação proposta ........................................................................... 04 
2. Desenvolvimento...................................................................................... 05 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Apresentação proposta 
Resolva as seguintes questões abaixo sobre potencial elétrico e Lei de 
Gauss: 
 
1ª Questão: duas pequenas gotas d’água esféricas, com cargas iguais 
de -1,00 × 10-16 C estão separadas por uma distância entre os centros 
de 1,00 cm. 
(a) Qual é o valor do módulo da força eletrostática a que cada uma está 
submetida? 
(b) Quantos elétrons em excesso possui cada gota? 
 
2ª Questão: duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x: a 
partícula 1, de carga q1= -2,00 × 10-7 C, no ponto x=6,00 cm, e a 
partícula 2, de carga q2=+2,00 × 10-7 C, no ponto x=21,0 cm. Qual é o 
campo elétrico total a meio caminho entre as partículas, em termos dos 
vetores unitários? 
 
3ª Questão: a figura mostra três situações nas quais um cubo gaussiano 
está imerso em um campo elétrico. As setas e valores indicam a direção 
das linhas de campo e o módulo (em N.m2/C) do fluxo que atravessa as 
seis faces do cubo (as setas mais claras correspondem às faces 
ocultas). 
 
Em que situação o cubo envolve: 
(a) Uma carga total positiva? 
(b) Uma carga total negativa? 
(c) Uma carga total nula? 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Desenvolvimento 
1ª Questão: duas pequenas gotas d’água esféricas, com cargas iguais 
de -1,00 × 10-16 C estão separadas por uma distância entre os centros 
de 1,00 cm. 
(a) Qual é o valor do módulo da força eletrostática a que cada uma está 
submetida? 
Fórmula: ⃗ 
 
 
 
Onde: 
 
 
 
 
 
Logo: 
 ⃗ 
 
 
 
 ⃗ 
 
 
 
 ⃗ 
 
(b) Quantos elétrons em excesso possui cada gota? 
Fórmula: 
Onde: 
 Carga 
 Quantidade de elétrons 
 carga elementar constante 
Logo: 
 
 
 
 
 
 
 
2ª Questão: duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x: a 
partícula 1, de carga q1= -2,00 × 10-7 C, no ponto x=6,00 cm, e a 
partícula 2, de carga q2=+2,00 × 10-7 C, no ponto x=21,0 cm. Qual é o 
campo elétrico total a meio caminho entre as partículas, em termos dos 
vetores unitários? 
 
Ponto médio 
 
 
 
 
Distancia do ponto médio e as partículas: 
Partícula 1 - 
Partícula 2 - 
Logo: 
 Na partícula 1: 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ N/C 
 Na partícula 2: 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ 
 
 
 
 ⃗⃗⃗⃗ N/C 
A soma dos campos deverá ser: 
 ⃗⃗ N/C 
 
 
3ª Questão: a figura mostra três situações nas quais um cubo 
gaussiano está imerso em um campo elétrico. As setas e valores 
indicam a direção das linhas de campo e o módulo (em N.m2/C) do 
fluxo que atravessa as seis faces do cubo (as setas mais claras 
correspondem às faces ocultas). 
 
Em que situação o cubo envolve: 
Cubo 1 
Fluxo de entrada: 7+4+3 = 14 
Fluxo de saída: 5+2+7= 14 
 
Cubo 2 
Fluxo de entrada: 3+4+6 = 13 
Fluxo de saída: 10+5+3= 18 
 
Cubo 3 
Fluxo de entrada: 6+7+5 = 18 
Fluxo de saída: 5+2+8 = 15 
 
(a) Uma carga total positiva? 
R: o cubo que tem maior carga positiva é o cubo 2. 
 
(b) Uma carga total negativa? 
R: o cubo que tem maior carga negativa é o cubo 3. 
 
(c) Uma carga total nula? 
R: o cubo 1 tem carga nula, pois a quantidade de cargas positivas e negativas são 
iguais.