Prova de Fisica III

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Ministério da Educação
Universidade Federal Rural de Pernambuco
Unidade Acadêmica de Serra Talhada
Acadêmico(a): NC:
Curso Engenharia de Pesca Período: 3 09/06/2017
Disciplina Física 13 Nota da Avaliação:
Professor Luiz Carlos da Silva Junior
I Parte da I VA (Escolha 5 das 8 questões) Rúbrica do Professor
Orientações gerais:
1 - Os Exercícios são individuais. Preencha seu nome e número da caderneta de presença.
2 - A interpretação das questões é parte do processo de avaliação, só será permitida consultas ao tutor ou ao próprio professor
3 - Esta avaliação deve ter a resposta final preenchida à caneta.
1. (2 Pontos) Três partículas são mantidas fi-
xas sobre o eixo x. A partícula 1, de carga
q1, está em x = −2a; a partícula 2, de carga
q2, está x = +2a. Determine a razão q1/q2
para que a força eletrostática a que está sub-
metida a partícula 3 seja nula (a) se a par-
tícula 3 estiver no ponto x = +1.5a; (b) se
a partícula 3 estiver no ponto x = +2.5a
2. (2 Pontos) Na Figura (a) as partículas 1 e
2 têm uma carga de 20µC cada uma e es-
tão separadas por uma distância d = 1, 5m.
(a) Qual é o módulo da força eletrostá-
tica que a partícula 2 exerce sobre a par-
tícula 1? Na Figura (b), a partícula 3,
com uma carga de 20µC, é posicionada
de modo a completar um triângulo equi-
látero. (b) Qual é o módulo da forçae-
letrostática a que a partícula 1 é subme-
tida devido á presença das partículas 2 e 3?
3. (2 Pontos) Na Figura as cargas das par-
tículas são q1 = q2 = 200nC e q3 =
−q4 = 200nC. O lado do quadrado é
a = 5, 0cm. Determine (a) a componente
x e (b) a componente y da força eletros-
tática a que está submetida a partícula 3.
4. (2 Pontos) Na Figura as quatro partícu-
las são mantidas fixas e têm cargas q1 =
−5e, q2 = +5e, e q3 = +5e e q4 =
−20e. A distância d = 5µm. Qual é
o módulo do campo elétrico no ponto P?
5. (2 Pontos) Quadrupolo elétrico. A Figura
mostra um quadrupolo elétrico, formado
por dois dipolos de mesmo módulo e sen-
tidos opostos. Mostre que o valor de E em
um ponto P sobre o eixo do quadrupolo si-
tuado a uma distância z do centro (supondo
z � d) é dado por
E =
3Q
4πε0z4
, onde Q(= 2qd2) é chamado de mo-
mento quadrupolar da distribuição de car-
gas.
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6. (2 Pontos) Na Figura duas barras curvas
de plástico, uma de carga +q e outra
de carga −q, formam uma circunferência
de raio R = 8, 50cm no plano xy. O
eixo x passa pelos dois pontos de liga-
ção entre os arcos, e a carga está distri-
buida uniformemente nos dois arcos. Se
q = 15, 0pC, determine (a) o módulo e
(b) a orientação (em relação ao semi-eixo
x positivo) do campo elétrico ~E no ponto
P , situado no centro da circunferência.
7. (2 Pontos) A Figura mostra uma superfície
Gaussiana com a forma de um cubo com
1.40m de aresta. Determine (a) o fluxo Φ
através da superfície; (b) a carga qenv en-
volvida pela superfície se ~E = −3.0yĵN/C,
com y em metros ; os valores de (c)Φ e
(d) qenv se ~E = 4.0̂i + (6.0 + 3.0y)ĵN/C
8. (0 Pontos) A Figura mostra uma seção de
um tubo longo de metal, de paredes fi-
nas, com um raio R = 3.0cm e uma
carga por unidade de comprimento λ =
2.0 × 10−8C/m. Determine o módulo E do
campo elétrico a uma distância radial (a)
r = R/2; (b) r = 2.0R. (c) Faça um gráfico
de E em função de r para 0 ≤ r ≤ 2.0R.
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