Estácio_ Alunos ELETROMAGNETISMO

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Teste de
Conhecimento
 avalie sua aprendizagem
Uma pequena esfera de massa m de 50 g e carga q de 3,0 μC está suspensa por um fio isolante entre duas
distribuições superficiais de carga planas, paralelas, separadas por uma distância D de 22 cm, como mostra a figura
abaixo. Sabendo que θ é o ângulo de 45º que o fio faz com a vertical, o campo elétrico na região entra as
distribuições para que o fio forme o ângulo θ com a vertical e a densidade superficial de cada uma das distribuições,
são respectivamente,
ELETROMAGNETISMO
Lupa Calc.
 
 
CCE1259_A2_201903316511_V1 
 
Aluno: JOANILSON DA SILVA CARDOSO Matr.: 201903316511
Disc.: ELETROMAGNETISMO 2022.1 - F (G) / EX
 
Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O
mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este
modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
 
1.
E=1,2x105 N/C; ρs esquerda=1,4 μC/m²; ρs direita=-1,4 μC/m²;
E=1,6x104 N/C; ρs esquerda=2,8 μC/m²; ρs direita=-2,8 μC/m²;
E=1,6x104 N/C; ρs esquerda=1,4 μC/m²; ρs direita=-1,4 μC/m²;
E=1,6x105 N/C; ρs esquerda=2,8 μC/m²; ρs direita=-2,8 μC/m²;
E=1,6x105 N/C; ρs esquerda=1,4 μC/m²; ρs direita=-1,4 μC/m²;
 
Explicação:
Para resolver esta questão é só decompor as forças que atuam na pequena esfera, em seguida aplicar as relações
trigonométricas de seno e cosseno do ângulo com a força elétrica e o peso, respectivamente, 𝑞.𝐸=𝑇.𝑠𝑒𝑛𝜃 e
𝑚.𝑔=𝑇.𝑐𝑜𝑠𝜃, e isolar o campo elétrico. Para determinar a densidade superficial de carga em placas paralelas é só
utilizar a formulação de determinação do campo elétrico em distribuição superficial de carga, 𝐸=𝜌𝑠.𝜀0, onde
𝜀0=8,85𝑥10−12 𝐶²/𝑁.𝑚².
 
 
 
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Considere duas cargas pontuais Q1=+1,0 μC e Q2=-4,0 μC (Q2 à esquerda de Q1) separadas por uma distância de 100 mm. Marque a
alternativa que corresponde à distância entre as cargas Q1 e Q3 de uma terceira carga Q3 (na mesma linha da reta formada por Q1 e Q2 e a
direita de Q1) de modo que a força eletrostática líquida sobre ela seja nula.
Uma partícula eletricamente carregada com carga de 1,7 nC e massa igual a 0,2 gramas está suspensa por um fio de massa
desprezível com 10 cm de comprimento preso à uma parede eletricamente carregada. O menor ângulo formado entre o fio e a parede é
de 2,3 graus. Considere que o afastamento entre a partícula e a placa seja menor do que as dimensões da placa. Pode-se afirmar em
relação ao campo elétrico produzido pela parede carregada e a sua densidade superficial que:
 
2.
5 cm
10 cm
20 cm
15 cm
7 cm
 
Explicação:
De acordo com a lei de Coulomb, teremos 4 / (100 + d)2 = 1 / d)2 -> d = 100 mm = 10 cm
 
 
 
 
3.
A tração de 2,0x10-6 N gerada pelo fio possui uma componente em Ty que é oposto ao peso de 1,96 mkg exercido pela partícula.
A intensidade do campo elétrico gerado leva em consideração a densidade linear de carga (ρL) de 8,319x10-7 C/m, que é
inversamente proporcional à distância do fio a parede.
A tração de 1,96x10-3 N gerada pelo fio possui uma componente em Ty que é oposto ao peso de 1,96 mkg exercido pela partícula.
A densidade superficial de carga (ρs) encontrada foi de 4,2x10-7 C/m², determinada levando em consideração o campo elétrico
gerado pelo produto da constante de permissividade no vácuo (ε0= 8,85x10-12 C²/(N.m²).
A intensidade do campo elétrico gerado foi de 4,7x104 N/C, determinado através da razão entre a densidade superficial de carga
(ρs) pelo o produto da constante de permissividade no vácuo (ε0= 8,85x10-12 C²/(N.m²) por 2.
 
Explicação:
Para responder esta questão é necessário decompor as forças atuantes na partícula e através das relações trigonométricas chegaremos
à conclusão de que no eixo y teremos a tração no fio multiplicado pelo cosseno do ângulo de 23º que é igual ao peso da partícula
(P=m.g). Através desta relação podemos obter o valor da tração. Em seguida fazemos a relação para o eixo x e seguimos que através
deste eixo podemos determinar a força elétrica atuante na partícula que será igual a tração multiplicado pelo seno do ângulo de 23º.
Como já determinamos a tração pelo cosseno, podemos substituir nesta nova relação e conseguimos obter o valor de 7,88x10-5 N para a
força elétrica. Uma vez que já temos a força elétrica e ainda temos o valor da carga dado pelo problema, podemos determinar o valor do
campo elétrico gerado de 4,6x104 N/C. Por fim sabendo da relação do campo elétrico com a densidade superficial (ρs) através da
equação E=ρs/2ε0, podemos afirmar que a resposta correta é a letra d.
 
 
 
 
4.
Um pêndulo de fio isolante é colocado entre duas placas paralelas de cobre com distribuições superficiais de carga e
separadas a uma distância D de 220 mm, como mostra a figura abaixo.
Sabendo que θ é o ângulo de 45º que o fio faz com a vertical e que o pêndulo possui uma esfera de 50 g com carga
(q) de 3,0 μC, considere as seguintes afirmativas:
I. O campo pode ser obtido através da relação (tgθ.q)/P, logo o campo gerado foi de 1,6x105 N/C;
II. O campo pode ser obtido através da relação (tgθ.P)/q, logo o campo gerado foi de 2,5x105 N/C;
III. O campo pode ser obtido através da relação (tgθ.q)/P, logo o campo gerado foi de 2,5x105 N/C;
IV. O campo pode ser obtido através da relação (tgθ.P)/q, logo o campo gerado foi de 1,6x105 N/C;
Pode(m) ser considerada(s) verdadeira(s) apenas a(s) afirmativa(s):
16160 N/C;
17160 N/C;
10716 N/C;
16170 N/C.
11760 N/C;
 
 
 
Explicação:
 
 
 
 
5.
II, V e VI;
Um cientista, no estuda da fragmentação de um átomo "X" propõe um modelo com uma carga puntiforme de valor
igual à we, onde w é um número inteiro diferente de zero e e é a carga elementar equivalente a 1,6x10-10 C. Durante
a pesquisa surgiu a hipótese da carga puntiforme ser envolvida por uma camada esférica de espessura não
considerada, assumindo, então uma carga igual a (-4/6)we, distribuída uniformemente sobre a sua superfície com
um raio f. Outra hipótese que surgiu foi de uma segunda camada esférica de espessura também desprezível com
carga igual a (-2/6)we uniformemente distribuída com raio R>f, concêntrica a primeira. A figura abaixo ilustra o
modelo com as hipóteses propostas. A carga puntiforme está no centro geométrico das duas distribuições. Marque a
alternativa que apresenta, respectivamente, o correto Campo Elétrico para 0< r, f e r>R onde se encontra a esfera
concêntrica.
III, V e VI;
VI, V e VI;
I; 
IV ;
 
Explicação:
Para resolver esta questão é só decompor as forças que atuam na pequena esfera no pêndulo, em seguida aplicar as
relações trigonométricas de seno e cosseno do ângulo com a força elétrica e o peso, respectivamente, 
 e , e isolar o campo elétrico.
 
 
 
 
6.
E=(kWe/r²)êr N/C; E=0 N/C; E=(k0,33We/r²)êr N/C;
E=0 N/C; E=(kWe/r²)êr N/C; E=(k0,33We/r²)êr N/C;
E=(kWe/r)êr N/C; E=(k0,33We/r)êr N/C; E=0 N/C;
E=(kWe/r²)êr N/C; E=(k0,33We/r²)êr N/C; E=0 N/C;
E=(k0,33We/r²)êr; E=(kWe/r²)êr N/C; N/C; E=0 N/C;
 
Explicação:
Para resolver esta questão é só aplicar a lei do campo elétrico E=(kQ/r²)êr em todos os pontos do espaço solicitado no
enunciado da questão e considerar a carga Q=We no interior da esférica concêntrica (0< r ), Q=We-[(4/6).We] para fe
Q=We-[(4/6)We]-[(2/6)We] para fora da esfera, ou seja, em r>R.
 
 
 
 
 
 
 
 Não Respondida Não Gravada Gravada
 
 
Exercício inciado em 04/04/2022 20:21:02. 
 
 
 
 
q.E = T . senθ m. g = T . cosθ
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