AVA1 - FISICA2 - Potencial elétrico e Lei de Gauss

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Metodologia Científica
Trabalho da Disciplina [AVA 1]
Potencial elétrico e Lei de Gauss
Engenharia de Produção
Aluno: Lucas Rego José Antonio
Matrícula: 20221315179
Rio de Janeiro
2022
Resolva as seguintes questões abaixo sobre potencial elétrico e Lei de Gauss.
1) 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?
a) Qual é o valor do módulo da força eletrostática a que cada uma está submetida?
F = k*((q1*q2)/r2)
k = 9,0*109Nm2/c2 | q1 = -1,00*10-16c = q2 | r = 0,01m
F = 9,0*109((-1,0*10-16 * -1,0*10-16)/0,012)
F = 9,0*10-23/9,0*104
F = 9,0*10-19
b) Quantos elétrons em excesso possui cada gota?
q = n*e
q = Carga | n = Qtd de elétrons | e = 1,6*10-19
n = -1,0*10-16/-1,0*10-19
n = 0,625*103 
n = 6,25*102
2) 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?
Pméd = r = (21+6)/2
Pméd = r = 13,5
r1 = 13,5 – 6 = 7,5cm
r2 = 21 – 6 = 7,5cm
r1 = r2
Particula 1
E = (2,0*10-7 * 9,0*109)/0,0752
E = (18,0*102) / 5,62*10-3
E = -3,2*105N/C
Particula 2
E = (2,0*10-7 * 9,0*109)/0,0752
E = (18,0*102) / 5,62*10-3
E = -3,2*105N/C
Particula 1 + Particula 2 = --3,2*105 + -3,2*105 = -6,4*105
E = -6,4*105 N/C
3) 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?
Calculando as situações, entrada e saída:
(1)
Fe = 3+4+7 = 14
Fs = 5+2+7 = 14
(2)
Fe = 3+6+4 = 13
Fs = 10+5+3 = 18
(3)
Fe = 6+5+7 = 18
Fs = 8+5+2 = 15
(a) Uma carga total positiva?
Resposta: A situação em que o cubo tem uma carga total positiva, é a (2).
(b) Uma carga total negativa?
Resposta: A situação em que o cubo tem uma carga total negativa, é a (3).
(c) Uma carga total nula?
Resposta: A situação em que o cubo tem uma carga total nula, é a (1).