Ficha_I_(ELMG)

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DELEGAÇÃO DE NAMPULA 
 
CURSO DE LICENCIATURA EM ENSINO DE FÍSICA COM HABILITAÇÕES PARA O ENSINO DE MATEMÁTICA ou ELECTRÓNICA 
Cadeira: Electricidade e Magnetismo 2º Ano 
FICHA-I 
I-Lei de Coulomb 
1. Duas bolinhas pintadas com tinta metálica estão carregadas. Quando estão afastadas de 
4,0x102m atraem-se com uma força de 27x105N. Encosta-se uma na outra sem tocar-lhes com 
a mão. Afastando-as novamente até a distância de 4,0x102m elas se repelem com a força de 
9x105N. Explique porque a força mudou de atractiva para repulsiva. 
2. Três cargas Q1=1,5mC, Q2= 0,5mC e Q3=0,2mC estão dispostas como na. A distância entre 
as cargas Q1 e Q3 vale 1,2m e a distância entre as cargas Q2 e Q3 vale 0,5m. Calcular a força 
resultante sobre a carga Q3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Uma carga Q é colocada em cada um de dois vértices da diagonal de um quadrado. Outra 
carga q é fixada nos vértices da outra diagonal, conforme mostra a Figura a baixo. Para que a 
carga Q do vértice inferior esteja sujeita à uma força electrostática resultante nula, como 
devem estar relacionadas as cargas Q e q? 
 
 
 
4. Duas esferas condutoras de massa m estão suspensas por fios de seda de comprimento L e 
possuem a mesma carga q, como é mostrado na Figura. 
a) Considerando que o ângulo 𝜽 é pequeno, calcule a distância x entre as esferas, no 
equilíbrio, em função de q, m, L, e g. 
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b) Sendo L=80cm; m=5,0g e x=10,0cm, calcule o valor de q para essa situação. Verifique 
se, com esses dados, a hipótese de que tgsené válida. 
 
5. A que distância de uma carga eléctrica Q=+3,50mC deve ser colocada outra carga q=2,70mC, 
no vácuo, para que a força eléctrica entre elas seja de 5,64x109N? 
6. Suponha que o gráfico da figura a baixo corresponda a duas bolas de beisebol com massas 
0,142Kg e cargas positivas iguais. Para cada bola determine o número de electrões que faltam 
e estime a fracção destes electrões que faltam em relação ao número de cargas positivas. 
 
7. Uma carga positiva Q=2,0μC é colocada em repouso e no vácuo, a uma distância de 1,0m de 
outra carga igual. Ela então é solta. Calcule: 
a) a aceleração da carga Q. Ela é igual à da outra? 
b) a velocidade dela depois de percorrer uma distância de 5,0m. 
8. Três cargas q1=-6,0μC, q2=+2,0μC e q3=+4,0μC são colocadas em linha recta. A distância 
entre q1 e q2 é de 2,0m e a distância entre q2 e q3 é de 3,5m. Calcule a força eléctrica que 
actua em cada uma das cargas. 
9. Três cargas pontuais, de 2,0mC, 7,0mC e -4,0mC estão colocadas nos vértices de um 
triângulo equilátero, de 0,5m de lado, conforme mostra a baixo. Calcular a força resultante 
sobre a carga de 7,0mC. 
 
 
 
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10. Quatro cargas iguais Q, duas positivas e duas negativas, são dispostas sobre um quadrado de 
lado a=1,0m, de modo que cargas de mesmo sinal ocupam vértices opostos. Uma carga Q/2 
positiva é colocada no centro do quadrado. Qual a força resultante que actua sobre ela? 
10.1. De acordo com anterior, qual deve ser a carga Q’ do centro do quadrado para que a força 
resultante no centro do quadrado seja nula? 
11. Uma carga Q é dividida em duas: q e Q-q. Qual deve ser a relação entre Q e q se as duas 
partes, quando separadas a uma distância determinada sofrem uma força de repulsão 
máxima? 
12. Duas pequenas esferas idênticas, carregadas, cada qual com massa de 3x10-2kg, estão 
penduradas e em equilíbrio, conforme mostra a Figura a baixo. Se o comprimento do fio for 
0,15 m e o ângulo q=5°, calcular o módulo da carga sobre cada esfera, supondo que as 
esferas tenham cargas idênticas. 
 
 
 
13. Duas pequenas esferas carregadas positivamente possuem uma carga combinada de 5,0μC. 
Se elas se repelem com uma força de 1,0N quando separadas de 2,0m, qual é a carga em cada 
uma delas? 
14. Um cubo de lado a tem uma carga positiva em cada um de seus vértices. Qual é o módulo da 
força resultante que actua em uma dessas cargas? 
 
II-Campo Eléctrico 
15. Duas cargas, Q e 2Q são separadas por uma distância R. Qual é o campo eléctrico gerado no 
ponto em que se localiza cada carga? 
16. Uma carga eléctrica positiva Q=2,0μC e massa de 0,50g é atirada horizontalmente em uma 
região entre duas placas planas e paralelas horizontais, com a placa positiva abaixo da 
negativa. A separação das placas vale d=1,0cm e a carga entra na região das placas a uma 
altura de d/2 da placa inferior. Se a velocidade da carga for na horizontal e de módulo 
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1,40m/s e o campo eléctrico entre as placas 2,40x104N/C, qual a velocidade da carga eléctrica 
quando ela se chocar com a placa negativa? 
 
 
 
 
 
17. O momento de dipólo eléctrico de uma molécula de água é p=6,2´10-30C.m. Calcule o 
campo eléctrico para um ponto P localizado à 1,0m do dipólo. 
18. Considerando o raio orbital do electrão em torno do núcleo de Hidrogénio como 
r=5,29x10-9cm qual seria o momento de dipólo do átomo de Hidrogénio se o electrão ficasse 
parado na sua órbita? 
19. As linhas de campo eléctrico podem se cruzar? Explique 
 
20. Dadas duas cargas Q=2,0x10-6C e q=1,0x10-6C, separadas pela distância L=1,0m. Determine 
o campo eléctrico em um ponto P situado a uma distância x=0,50m de Q. 
 
 
 
 
21.1. Suponha agora que a carga q no exercício anterior seja negativa. Qual será a intensidade do 
campo no ponto P? 
21.2. Ainda no exercício anterior, calcule o ponto em que o campo eléctrico é nulo. 
21. O momento de dipólo eléctrico de uma molécula de água é p=6,2x10-30 C.m. Calcule o 
campo eléctrico para um ponto Py localizado à 1,0m do dipólo. 
a) Verifique se o ponto Py=1,0m pode realmente ser considerado distante do dipólo? 
Qual e a forca exercida sobre uma carga q=10,0μC colocada sobre o eixo do anel e a distancia de 
1,0m do seu centro, se a carga do anel for de 5,5μC? 
 
 
 
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22. Consideremos um aro uniformemente carregado, com densidade superficial de carga l>0, e 
calcule o campo eléctrico na origem do sistema de coordenadas da figura a baixo. 
 
 
 
 
 
 
 
R 
R 
600 
X 
Y