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| 2 Extensivo de Física Ext E 12.3 ELETROSTÁTICA Lista 2 Campo Elétrico Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 1. (Pucrs) Uma pequena esfera de peso 36,0 10 N−⋅ e carga elétrica 610,0 10 C−⋅ encontra-se suspensa verticalmente por um fio de seda, isolante elétrico e de massa desprezível. A esfera está no interior de um campo elétrico uniforme de 300 N / C, orientado na vertical e para baixo. Considerando que a carga elétrica da esfera é, inicialmente, positiva e, posteriormente, negativa, as forças de tração no fio são, respectivamente, a) 33,5 10 N−⋅ e 31,0 10 N−⋅ b) 34,0 10 N−⋅ e 32,0 10 N−⋅ c) 35,0 10 N−⋅ e 32,5 10 N−⋅ d) 39,0 10 N−⋅ e 33,0 10 N−⋅ e) 39,5 10 N−⋅ e 34,0 10 N−⋅ 2. (UNESP-SP) A figura 1 representa uma carga elétrica pontual positiva no ponto P e o vetor campo elétrico no ponto 1, devido a essa carga. No ponto 2, a melhor representação para o vetor campo elétrico, devido à mesma carga em P, será: 3. (Ufpe) Uma carga elétrica puntiforme gera campo elétrico nos pontos 1P e 2P . A figura a seguir mostra setas que indicam a direção e o sentido do vetor campo elétrico nestes pontos. Contudo, os comprimentos das setas não indicam os módulos destes vetores. O modulo do campo elétrico no ponto 1P e 32 V/m. Calcule o modulo do campo elétrico no ponto 2P , em V/m. 4. (OBC) No campo elétrico gerado por uma carga elétrica puntiforme Q, situada num ponto O, considere os pontos A e B, tal que O, A e B pertençam ao mesmo plano vertical. Em A o vetor campo elétrico EA tem direção horizontal e intensidade EA = 8,0.105 N/C. Uma partícula de massa m = 2,0.10-3 kg e carga elétrica q é colocada em B e fica em equilíbrio sob ação de seu peso e da força elétrica exercida por Q. Sendo g = 10 m/s2, pode-se afirmar que a carga q é igual a: a) 1,0.10-7 C b) -1,0.10-7 C c) 2,0.10-7 C d) -2,0.10-7 C e) 4,0.10-7 C 5. (Unicamp-SP) Considere uma esfera de massa m e carga q pendurada no teto e sob a ação da gravidade e do campo elétrico E como indicado na figura a seguir. Adote g = 10 m/s2. a) Qual é o sinal da carga q? Justifique sua resposta. b) Qual é o valor do ângulo θ no equilíbrio? Exercícios https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim | 2 Extensivo de Física Ext E 12.3 ELETROSTÁTICA Lista 2 Campo Elétrico Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 6. (Unicamp) Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos, que são partículas provenientes do espaço. a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a distância do Sol ą Terra é igual a 1,5× 1011 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0× 108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra. b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por 2 2 ,=e qF k d sendo k = 9× 109 N m2/C2. Para a situação ilustrada na figura abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g? 7. Duas esferas idênticas, carregadas com cargas Q = 30 μ C, estão suspensas a partir de um mesmo ponto por dois fios isolantes de mesmo comprimento como mostra a figura. Em equilíbrio, o ângulo θ, formado pelos dois fios isolantes com a vertical, é 45°. Sabendo que a massa de cada esfera é de 1 kg, que a Constante de Coulomb é k = 9 × 109 N m2/C2 e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2, determine a distância entre as duas esferas quando em equilíbrio. Lembre-se de que μ = 10-6. a) 1,0 m b) 0,9 m c) 0,8 m d) 0,7 m e) 0,6 m 8. (Vunesp) Uma partícula de massa m, carregada com carga elétrica q e presa a um fio leve e isolante de 5 cm de comprimento, encontra-se em equilíbrio, como mostra a figura, numa região onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade E, cuja direção, no plano da figura, é perpendicular à do campo gravitacional de intensidade g. Sabendo que a partícula está afastada 3 cm da vertical, podemos dizer que a razão q/m é igual a: a) Eg /)3 5( b) Eg /)3 4( c) Eg /)4 5( d) Eg /)4 3( e) Eg /)5 3( 1. Inicialmente: 9.10-3N; Posteriormente: 3.10-3N 2. C 3. E = 16 V/m 4. B 5. a) como a força elétrica deve ter sentido oposto à do campo elétrico, conclui-se que a carga deve ser negativa. b) 10⋅ ⋅ = m Eq tgarcθ 6. a) 2t 5,0x10 sΔ = b) 9| q | 2,0x10 C−= 7. B 8. D Gabaritos https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim