Lista_de_Exercicios_1_Fisica_III

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Lista de Exercícios 1 – Física III 
1) [Sears 21.42] A distância entre os prótons no núcleo é aproximadamente 10-15 m (1 
fm). Qual é o módulo do campo elétrico produzido por um próton a uma distância de 
15 fm dele? 
 
2) [Sears 21.44] Duas partículas cujas cargas são q1=0,5 nC e q2=8nC estão separadas por 
uma distância de 1,2 m. Em que ponto entre estas duas cargas o campo elétrico 
resultante é igual a zero? 
 
 
3) [Sears 21.33] Um elétron é projetado com velocidade inicial de 1,6 X 106 m/s para 
dentro de um campo elétrico uniforme entre as placas paralelas indicadas pela figura 
abaixo. Suponha que o campo seja uniforme e orientado verticalmente para baixo e 
considere igual a zero o campo elétrico fora das placas. O elétron entra no campo em 
um ponto intermediário entre as placas. a) Sabendo que o elétron tangencia a placa 
superior quando ele sai do campo, calcule o módulo do campo elétrico. b) Suponha 
que na figura o elétron seja substituído por um próton com a mesma velocidade inicial 
v0 . O próton colide com uma das placas? se o próton não colide com nenhuma das 
placas qual deve ser o módulo, a direção e o sentido do seu deslocamento vertical 
quando ele sai da região entre as placas? c) Compare as trajetórias seguidas pelo 
elétron e pelo próton e explique as diferenças. d) Analise se é razoável desprezar o 
efeito da gravidade para cada partícula. 
 
 
4) [Sears 21.40] Uma carga puntiforme +8,75 microcoulomb está colocada em uma mesa 
horizontal com atrito desprezível. Ela está atada a uma carga puntiforme de -6,5 
microcoulomb por um fio leve, não condutor, de 2,5 cm. Um campo elétrico uniforme 
de módulo 1,85 X 108 N/C está direcionado paralelamente ao fio, conforme indica a 
figura abaixo. a) determine a tensão no fio. b) Qual seria a tensão, se ambas as cargas 
fossem negativas? 
 
 
5) [Sears 21.54] Um fio de plástico retilíneo e não condutor de 8,5 cm de comprimento 
carrega uma densidade de carga de +175 nC/m distribuída uniformemente ao longo do 
comprimento . Ela está sobre a superfície horizontal de uma mesa. a) Determine o 
módulo, a direção e o sentido do campo elétrico que este fio produz em um ponto 6 
cm diretamente acima do seu ponto médio. b) se o fio for dobrado em um círculo 
sobre a mesa, ache o módulo a direção e o sentido do campo elétrico que ele produz 
em um ponto a 6 cm diretamente acima do seu centro. 
 
6) [Sears 21.61] Faça um esboço das linhas de campo elétrico para um disco de raio R que 
possui uma densidade superficial de cargas positiva . Para fazer este desenho use o 
resultado que você conhece sobre o campo elétrico em pontos muito próximos do 
disco e em pontos muito afastados do disco. 
 
7) [Sears 21.62] A figura abaixo mostra algumas linhas de campo elétrico produzidas por 
três cargas puntiformes localizadas ao longo de um eixo vertical. Todas as três cargas 
possuem o mesmo módulo. a) Quais são os sinais de cada uma das três cargas? 
Explique seu raciocínio. Em que ponto(s) o módulo do campo elétrico atinge seu valor 
mínimo? Explique como os campos produzidos pelas carga individuais se combinam 
para fornecer o campo elétrico resultante nesse(s) ponto(s). 
 
 
8) [Sears 21.72] Um carga q1=+5nC é colocada na origem de um sistema de coordenadas 
e uma carga q2=+2 nC é colocada no lado positivo do Eixo Ox, no ponto x=4 cm. a) Se 
uma terceira carga q3=+6nC é colocada no lado positivo do eixo Ox, no ponto x=4cm e 
y=3 cm, quais são os componentes x e y da força resultante que atua sobre esta carga 
exercida pelas outras cargas? b) determine o módulo, direção e sentido dessa força. 
 
9) [Sears 21.74] Duas esferas idênticas de massa m estão suspensas em fios de seda de 
comprimento L, como indicado na figura abaixo. Cada esfera possui a mesma carga q. 
O raio de cada esfera é muito pequeno em comparação com a distância entre as 
esferas, de modo que elas podem ser consideradas cargas puntiformes. Mostre que, se 
o ângulo for pequeno, a distância d no equilíbrio entre as esferas será dado por = ( /2 )1/3 (Sugestão: quando for pequeno, então tan ≈ sin 	). 
 
 
10) [Sears 21.79] três cargas puntiformes idênticas q são colocadas nos vértices de um 
quadrado de lado L. Calcule o módulo, direção e sentido da força resultante sobre uma 
carga puntiforme -3q colocada: a) no centro do quadrado; b) no vértice vazio do 
quadrado; c) em cada caso faça um diagrama de corpo livre mostrando que as forças 
que atuam sobre a carga -3q exercida pelas outras três cargas. 
 
11) [Serway 19.7 ] Três cargas pontuais são colocadas nos vértices de um triângulo 
equilátero de lados igual a 0,3 metros, como mostrado na figura abaixo. Calcule a força 
elétrica resultante sobre a carga de 7 microcoulomb. 
 
 
12) No problema anterior calcule o campo elétrico produzido pelas três cargas: a) no 
centro do triângulo; b) a uma distância de 0,3 metros acima da carga de 7 
microcoulombs.