PROVA 1

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Assinatura do (a) Aluno(a): 
 
QUESTÕES 
 
ATENÇÃO: Instruções para realização da Avaliação da Aprendizagem 
 
a) ESTA AVALIAÇÃO DE APRENDIZAGEM CONTÉM 5(cinco) QUESTÕES SUBJETIVAS VALENDO 2,0 PONTOS CADA QUESTÃO. 
b) Verifique se a prova está completa. Caso contrário notifique aos professores em sala. 
c) As demonstrações, comentários e cálculos de cada questão deve ser exposto e enumerado corretamente na Folha de Resposta. 
d) Nas questões analíticas as respostas só serão válidas se a memória de cálculo for apresentada, incluindo esboços ou desenho se exigidos. 
e) Todas as respostas só serão consideradas se estiverem respondidas com caneta esferográfica azul ou preta e nos espaços determinados. 
f) Esta prova é individual. É vedada qualquer comunicação ou troca de material impresso entre os presentes, consulta a material bibliográfico, cadernos, 
anotações equipamentos eletrônicos ou outro de qualquer espécie. Apenas calculadora científica básica poderá ser utilizada. 
g) É PERMITIDO USO DE CALCULADORA CIENTÍFICA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
sbfCENTRO UNIVERSITÁRIO DE JOÃO PESSOA 
PRÓ-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO – PR-EG 
UBTech - CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
Componente Curricular: Física Geral III 
Professores: José Jacinto Cruz de Souza, Evandro Alves Torquato Filho e Marcos Cavalcante 
Semestre: 2015.1 Período: 4º Turma: “A a E” Data: 31/03/2015 
1º Estágio – NOTA FINALIZADA 
 
Descrição do Conteúdo da Prova - Carga elétrica, Força elétrica, Campo Elétrico e Lei de Gauss 
PESO (10,0) Pontuação Extra 
Nota da Avaliação Teórica - (0,0 a 10,0) Lista de Exercício – (0,0 a 2,0) 
 
 
 
GABARITO 
1° Avaliação de Aprendizagem 
Física Geral III 
Questão 1: [2,0 pontos] (Força Elétrica). Duas cargas puntiformes q1 = - 6,0×10
-6 C e 
q2 = +6,0×10
-6 C estão dispostas como mostra a figura abaixo. Determine o módulo, a direção 
e o sentido da força elétrica resultante que essas duas cargas puntiformes exercem sobre uma 
terceira carga puntiforme Q = +9,0×10-6 C. 
 
 
 
 
 
 
 
Solução 
Para calcularmos o módulo da força que atua sobre a carga Q devemos primeiramente calcular separadamente 
a influência que as cargas q1 e q2 causam nela, e através das duas calcular a força resultante. 
Para calcularmos a força de atração sofrida entre a carga positiva e a negativa: 
 
Para calcularmos a força de repulsão sofrida entre as duas cargas positivas: 
 
Diagrama de forças: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ângulo θ é definido por 
 
As componentes das forças 
 
Logo, Força Resultante que atua sobre a carga Q será 
 
Observe que as componentes no eixo y tem mesma intensidade e sentidos opostos, logo resultante no eixo y é 
nula. 
Para esboçarmos a direção e o sentido do vetor força resultante devemos lembrar do sentido de repulsão e de 
atração de cada força e da regra do paralelogramo: 
 
 
 
Questão 02: [2,0 pontos] O campo elétrico produzido por uma determinada distribuição 
estática de cargas pode ser estudado através da lei de Coulomb ou da lei de Gauss. Considerando 
essa área de estudo, julgue e comente as assertivas a seguir: 
I. A lei de Gauss é uma nova formulação da lei de Coulomb, mas ambas não podem ser 
utilizadas para resolver os mesmos tipos de problema. 
II. Se dentro de uma casca esférica condutora for colocada uma carga, o campo elétrico 
fora da casca não dependerá da posição dessa carga. 
III. Numa esfera condutora carregada, todo excesso de carga se desloca para a superfície 
externa. 
IV. O campo elétrico produzido por uma carga pontual varia com o inverso do quadrado 
da distância à carga. Esse comportamento é consequência direta do fato de o fluxo do 
campo elétrico através da superfície esférica ser constante. 
V. Se uma carga se aproximar de uma casca esférica condutora, aparecerá um campo 
elétrico no interior da casca. 
 
 
 
 
 
 
Solução 
I – ERRADO. A Lei de Gauss é uma das Eqs. de Maxwell, i.e. é uma lei fundamental do eletromagnetismo. 
Podemos mostrar que a Lei de Coulomb para cargas pontuais implica a Lei de Gauss e podem ser utilizadas 
para resolver os mesmos tipos de problema, ver Apostila de Física Geral III pag. 22-23, portanto elas são 
equivalentes. 
II - CERTO. A localização da carga, no interior de uma superfície gaussiana não influencia no valor do fluxo 
do campo elétrico através dessa superfície, pois o fluxo do campo elétrico depende somente da carga total 
envolvida pela superfície, logo o campo elétrico não depende da posição da carga elétrica dentro da casca 
esférica e sim da posição em relação a superfície. 
III- CERTO. Carga em excesso em um condutor sempre se acumula na sua superfície. Para mostrar isso, 
considere uma superfície Gaussiana dentro do condutor. O campo no interior deve ser nulo. Pois, se não fosse, 
as cargas estariam se movendo dentro do condutor, o que não ocorre, pois elas rapidamente entram em 
equilíbrio eletrostático. 
IV – CERTO. O campo elétrico de uma carga pontual tem uma simetria esférica radial, em cada ponto da 
superfície o campo �⃗� tem módulo constante, e ele está na mesma direção a normal à superfície, que é radial. 
O fluxo elétrico depende apenas da carga Q dentro da superfície. 
V – ERRADO. Pois o campo elétrico no interior da casca esférica condutora é nulo. 
Questão 3: [2,0 pontos] (Campo Elétrico). Três partículas são 
mantidas fixas no lugar e têm cargas q1 = q2 = q3= 2e. A distância 
a = 3 mm. Determine o vetor campo elétrico resultante no 
ponto P. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solução 
 
 
OBS: Caso o aluno não tenha exposto o valor da carga elementar e = 1,6. 10-19 C, porém tenha 
demonstrado a equação acima deixando em função de e, sua resposta será considerada correta. 
 
Questão 04: [2,0 pontos] (Força Elétrica). Duas partículas de mesma carga são colocadas a 4 
mm de distância, uma da outra, e liberadas a partir do repouso. A aceleração inicial da primeira 
partícula é 8 m/s² e a da segunda é 9 m/s². Se a massa da primeira partícula é 6. 10-7 kg, determine: 
(a) A massa da segunda partícula; 
(b) O módulo da carga de cada partícula. 
 
 
Questão 05: [2,0 pontos] (Campo Elétrico, Lei de Gauss). Uma barra delgada não 
condutora, de comprimento L = 8,15 cm, tem uma carga igual a q= - 4,23. 10-15 C distribuída 
uniformemente ao longo de sua extensão como mostra a figura abaixo. 
 
(a) Qual a densidade linear de carga da barra? 
(b)Determine o vetor campo elétrico no ponto P a uma distância a da extremidade mais 
próxima da barra; 
(c) O vetor campo elétrico se P estiver muito longe da barra em comparação a L, ou seja, 
a>>L. O que se pode dizer do campo elétrico da barra nesta situação? Justifique a sua 
resposta 
 
 
Solução
 
 
 
 
 
Solução 
 
 
 
OBS: Nesta prova estava ausente o valor de a = 12cm = 0,12m, com esse valor o resultado será definido 
como exposto acima. Mas será considerado correta a solução dos alunos que chegarão na equação 
final e deixaram em função da distância a.