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FR EN TE 2 AULAS 13 e 14 Campo elétrico gerado por cargas puntiformes e representação do campo elétrico por meio de linhas de força 535 Exercícios de sala 1 PUC-RS Uma pequena esfera de peso 6,0 ⋅ 10–3 N e carga elétrica 10,0 ⋅ 10–6 C encontra-se suspensa ver- ticalmente 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 ver- tical e para baixo. Considerando que a carga elétrica da esfera é inicialmente positiva e posteriormente ne- gativa, as forças de tração no fio são, respectivamente, a 3,5 ⋅ 10–3 N e 1,0 ⋅ 10–3 N b 4,0 ⋅ 10–3 N e 2,0 ⋅ 10–3 N c 5,0 ⋅ 10–3 N e 2,5 ⋅ 10–3 N d 9,0 ⋅ 10–3 N e 3,0 ⋅ 10–3 N e 9,5 ⋅ 10–3 N e 4,0 ⋅ 10–3 N 2 UFRGS 2013 Na figura abaixo, está mostrada uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico. 1 2 3 4 Assinale a alternativa que preenche corretamente as la- cunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem. Nas figuras _____________, as cargas são de mes- mo sinal e, nas figuras _____________, as cargas têm magnitudes distintas. a 1 e 4 – 1 e 2 b 1 e 4 – 2 e 3 c 3 e 4 – 1 e 2 d 3 e 4 – 2 e 3 e 2 e 3 – 1 e 4 3 Acafe 2016 Em uma atividade de eletrostática, são dis- postas quatro cargas puntuais (de mesmo módulo) nos vértices de um quadrado. As cargas estão dispos- tas em ordem cíclica seguindo o perímetro a partir de qualquer vértice. A situação em que o valor do campo elétrico no centro do quadrado não será nulo é: a +IqI, –IqI, +IqI, –IqI b +IqI, +IqI, +IqI, +IqI c +IqI, +IqI, –IqI, –IqI d –IqI, –IqI, –IqI, –IqI 4 Unimontes 2011 Duas cargas puntiformes Q e q são separadas por uma distância d, no vácuo (veja figura). Se, no ponto P, o campo elétrico tem módulo nulo, a relação entre Q e q é igual a: Dado: K0 = 9 · 10 9 Nm2/C2. Q P q d x a Q q x d d = − +( )2 2 b q Q x d x = − +( )2 2 c Q q x d x = − +( )2 2 d Q q x d x = − +( ) 2 2 2 Física • Livro 1 • Frente 2 • Capítulo 2 I. Leia as páginas de 162 a 168. II. Faça o exercício 4 da seção “Revi sando”. III. Faça os exercícios propostos de 1 a 7 e os exercícios comple- mentares 4, 8, 13 e 15. Guia de estudos MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 26-09-2020 (16:13) / LEONEL.MANESKUL / PROVA FINAL FísIcA AULAS 15 e 16 Campo elétrico em condutores e campo elétrico uniforme536 FRENTE 2 AULAS 15 e 16 Campo elétrico em condutores e campo elétrico uniforme Campo elétrico em condutores em equilíbrio eletrostático y Do ponto de vista do campo elétrico, um condutor está em equilíbrio eletrostático quando o campo elé- trico no seu interior é nulo. Na superfície do condutor, o campo elétrico é não nulo, sendo mais intenso nas pontas, o que caracteriza o poder das pontas. + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + Eint = 0 E E E Fig. 16 Campo elétrico de um condutor em equilíbrio eletrostático. y O campo elétrico no interior de um condutor ideal em equilíbrio é sempre nulo. Pode-se dizer que o interior do condutor é imune a campos elétricos ex- ternos. Esse efeito é conhecido como blindagem eletrostática. y condutores esféricos carregados E R 0 d –– – – – KQ R2 Fig. 17 Gráfico E × d para um condutor esférico. – Em pontos internos, o campo elétrico da esfera é nulo. – Em pontos externos, o campo elétrico da esfera é idêntico ao de uma carga puntiforme colocada no centro da esfera. Campo elétrico uniforme O vetor campo elétrico E tem mesmo módulo, mesma direção e mesmo sentido em todos os pontos. + + + + + + + + – – – – – – – – Região II+ σ − σ Região IIIRegião I EIII = 0EI = 0 σ= εII E Fig. 18 Campo elétrico gerado por duas placas paralelas de sinais contrários. σ = Densidade superficial de cargas (C/m2) y A aceleração sofrida pela carga tem também módulo, direção e sentido constantes. y Segunda lei de Newton: ma qE a qE m el el . . = = Uma carga elétrica puntiforme sujeita exclusivamente a um campo elétrico uniforme fica sujeita a um movimento uniformemente variado ou a uma composição de movi- mento uniforme e uniformemente variado, dependendo do sistema de coordenadas adotado. ++++++ –––––– V0 α E q, m+ Fig. 19 Lançamento oblíquo de carga puntiforme em campo elétrico uniforme. MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL Frente 2 - Física Aulas 15 e 16 - Campo elétrico em condutores e campo elétrico uniforme