FISD37 - PROVA 2

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Universidade Federal da Bahia
FISD37 – Física Geral Teórica III – 2022.2
Professor: Tales Carneiro dos Santos
Aluno(a):__________________________________________________Turma: T__
Avaliação final
Instruções:
Apresente o raciocínio utilizado em cada questão de forma explícita e compreensível.
Boa prova!!
1 - A figura abaixo mostra um capacitor de placas paralelas com uma área das placas A = 10,5 cm² e uma
distância entre as placas 2d = 7,12 mm. O lado esquerdo do espaço entre as placas é preenchido por um
material de constante dielétrica 𝜅1 = 21,00; a metade superior do lado direito é preenchida por um material
de constante dielétrica 𝜅2 = 42,00 e a metade inferior do lado direito é preenchida por um material de
constante dielétrica 𝜅3 = 58,00. Determine a capacitância.
2 - O fio C e o fio D são feitos de materiais diferentes e têm comprimentos LC=LD=1,00 m. A
resistividade e o diâmetro do fio C são 2,0x10-6 Ω.m e 1,00 mm, e a resistividade e o diâmetro do fio D
são 1,0x10-6 Ω.m e 0,50 mm. Os fios são unidos da forma mostrada na figura abaixo e submetidos a uma
corrente de 2,0 A. Determine a diferença de potencial elétrico e a potência dissipada a) entre os pontos 1 e
2; b) entre os pontos 2 e 3.
3 - A figura abaixo mostra dois circuitos elétricos com um capacitor que pode ser descarregado através de
um resistor quando uma chave é fechada. Em (a) R1 = 20,0 Ω e C1 = 5,00 μF. Em (b) R2 = 10,0 Ω e C2 =
8,00 μF. A razão entre as cargas iniciais dos dois capacitores é q02/q01 = 1,50. No instante t = 0, as duas
chaves são fechadas. Em que instante os dois capacitores possuem a mesma carga?
4 - Apresente, de forma simplificada, o funcionamento do espectrômetro de massa. Mostre o valor de r,
raio do semicírculo descrito pela partícula em análise, em função dos campos utilizados e da razão m/q,
onde m e q são, respectivamente, a massa e a carga da partícula.
5 - Em um certo instante o vetor v = (-2i + 4j -6k) m/s é a velocidade de um próton em um campo
magnético uniforme, descrito pelo vetor B = (2i + 4j +8k) mT. Nesse instante, determine a) a força
magnética que o campo exerce sobre o próton, em termos dos vetores unitários; b) o ângulo entre o vetor
v e o vetor F; c) o ângulo entre o vetor v e o vetor B.
6 - Suponha que uma barra condutora de comprimento L se movimenta com velocidade v, numa região de
campo magnético B e numa direção transversal à B. Determine a força eletromotriz que surge entre suas
extremidades. Esse fenômeno pode ser comparado a algum efeito estudado?
7 - Determine a força eletromotriz induzida numa espira retangular que rotaciona com velocidade angular
w.
8 - Considere um circuito RL e determine i(t), a tensão no resistor em função do tempo, a tensão no
indutor em função do tempo, para o momento da carga e da descarga. Discuta a função de um indutor em
circuitos elétricos.
9 - Considere um cilindro condutor infinitamente longo. O cilindro possui uma cavidade cilíndrica, como
apresentado na figura. Com exceção na região da cavidade, há uma densidade de corrente J uniforme.
Determine o campo gerado por este em todo o espaço.
10 - Apresente as equações de Maxwell na formulação integral, efetue as transformações para formulação
diferencial e discuta o significado físico de cada uma das equações.