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1ª Lista Exercícios 
Física II (Capítulo 21) 
Fonte: Fundamentos da Física – David Halliday, Robert Resnick, 
Jearl Walker. (vol. 3 – 9a. ed.) 
Profª Thaiana Cordeiro 
 
 
1. A figura abaixo mostra duas partículas carregadas sobre 
um eixo. As cargas estão livres para se moverem. 
 
Entretanto, uma terceira partícula carregada pode ser 
colocada em um ponto de tal forma que todas as três 
partículas estejam em equilíbrio. (a) Esse ponto está à 
esquerda das duas primeiras partículas, à sua direita ou 
entre elas? (b) A terceira partícula deveria estar carregada 
positiva ou negativamente? 
2. Calcule a força elétrica entre duas partículas carregadas 
com 1 C cada uma e separadas por uma distância de: (a) 1 m; 
(b) 1 km. (9 GN; 9 kN) 
3. Uma partícula com carga de +3,00 μC está distante 
12,0 cm de uma segunda partícula com carga de 1,50 μC. 
Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas. 
(2,81 N) 
4. Qual deve ser a distância entre duas cargas pontuais, de 
26,0 μC e -47,0 μC, para que a força eletros-tática entre 
elas tenha 5,70 N de intensidade? (1,38 m) 
5. Duas partículas igualmente carregadas, mantidas a uma 
distância de 3,2 mm, no vácuo, sob a ação exclusiva da força 
eletrostática entre elas, são soltas a partir do repouso. 
Observa-se que a aceleração inicial da primeira partícula é 
de 7,0 m/s2 e que a da segunda é de 9,0 m/s2. Se a massa da 
primeira partícula for de 6,310-7 kg, quais serão (a) a massa 
da segunda partícula e (b) a carga de cada partícula? (4,9107 
kg; 71 pC) 
6. Duas esferas condutoras isoladas idênticas 1 e 2 possuem 
cargas iguais e estão separadas por uma distância que é 
grande, comparada com os seus diâmetros (figura a). A 
intensidade da força eletrostática atuando na esfera 2, 
devido à esfera 1, é F. Suponha agora que uma terceira 
esfera idêntica às esferas 1 e 2, tendo um cabo isolante e 
sendo inicialmente neutra, toque primeiro a esfera 1 (figura 
b), depois a esfera 2 (figura c) e finalmente seja removida 
(figura d). 
Em termos de F, qual a intensidade da força eletrostática F' 
que atua agora sobre a esfera 2? (3F/8) 
7. A distância média entre o elétron e o próton de um átomo 
de hidrogênio é chamada de raio de Bohr e vale 5,3 x 10-11 m. 
Calcule: (a) a força eletrostática média entre estas 
partículas; (b) a força gravitacional e (c) a razão entre elas. 
Use G = 6,67x10-11 Nm2/kg2. (8,2x10-8 N; 3,6x10-47 N; 2,3x1039) 
8. Uma certa carga Q é dividida em duas partes, q e (Q - q), 
que são então separadas por uma certa distância. Qual deve 
ser o valor de q em termos de Q para maximizar a repulsão 
eletrostática entre as duas cargas? Sugestão: Use seus 
conhecimentos de Cálculo I. (q  Q/2) 
9. Duas esferas condutoras idênticas, fixas, se atraem com 
uma força eletrostática de 0,108 N quando separadas de 
50,0 cm, de centro a centro. As esferas são então 
conectadas por um fino fio condutor. Quando o fio é 
removido, as esferas se repelem com uma força 
eletrostática de 0,0360 N. Quais eram as cargas iniciais 
sobre as esferas? (1,00 μC e 3,00 μC ou 1,00 μC e 3,00 μC) 
10. A figura ao lado mostra uma 
distribuição estática de cargas pontuais 
q, q, 2q e 2q, nos vértices de um 
quadrado de lado a. Quais as 
componentes (a) horizontal e (b) 
vertical da força eletrostática 
resultante sobre a partícula carregada 
no canto inferior esquerdo do quadrado 
(2q), se q = 0,10 μC e a = 5,0 cm? (0,17 
N; 0,046 N) 
11. As cargas pontuais q1 e q2 estão situadas sobre o eixo Ox 
nos pontos x = a e x = +a, respectivamente. (a) Qual deve 
ser a relação entre q1 e q2 para que a força eletrostática 
resultante sobre a carga pontual +q, colocada em x = +a/2 
seja nula? (b) Repita (a), mas com a carga pontual q agora 
colocada em x = +3a/2. (9 e 25) 
12. (HW21.11) Na figura abaixo, três partículas carregadas 
estão localizadas em uma linha reta e estão separadas por 
distâncias iguais a d. As cargas q1 e q2 são mantidas fixas. A 
carga q3 está livre para se mover, porém está em equilíbrio 
(a força eletrostática atuando sobre ela é nula). 
Encontre q1 em termos de q2. (q1 = 4q2) 
 
13. Duas partículas fixas, de cargas q1
 = +1,0 pC e q2
 = 3,0 pC, 
estão a uma distância L = 10 cm uma da 
outra. Onde deveria estar localizada 
uma terceira carga de modo que a 
força eletrostática resultante atuando 
sobre ela fosse nula? (x=-14 cm, y = 0) 
14. Quantos elétrons teriam que ser retirados de uma moeda 
para deixá-la com uma carga de +1,0 x 10-7 C? (6,31011) 
15. Qual o módulo da força eletrostática entre dois íons 
monoionizados de um cristal de sal (um de sódio Na, com 
 
 
1ª Lista Exercícios 
Física II (Capítulo 21) 
Fonte: Fundamentos da Física – David Halliday, Robert Resnick, 
Jearl Walker. (vol. 3 – 9a. ed.) 
Profª Thaiana Cordeiro 
 
cargas +e, e outro de cloro Cl-, com -e), se a distância entre 
eles vale 2,82 x 10-10 m? (2,90 nN) 
16. Um elétron se encontra no vácuo, perto da superfície da 
Terra, no ponto y = 0 de um eixo vertical, orientado para 
cima. Qual deve ser a coordenada y de um segundo elétron 
situado sobre o eixo y para que a força eletrostática 
exercida sobre o primeiro elétron compense o peso do 
primeiro elétron? (y = -5,08 m) 
17. A atmosfera da Terra é constantemente bombardeada 
por prótons de raios cósmicos provenientes de algum lugar 
no espaço. Se todos os prótons atravessassem a atmosfera, 
cada metro quadrado da superfície da Terra interceptaria 
prótons à taxa média de 1500 prótons por segundo. O raio 
médio da Terra vale 6,37106 m. Quantos coulombs por 
segundo são interceptados pela superfície total da Terra? 
(122 mC/s ou 122 mA) 
18. Uma corrente de 0,30 A atravessando o peito de uma 
pessoa pode produzir fibrilação no coração, com efeitos 
possivelmente fatais. Se essa corrente dura 2,0 min, quantos 
elétrons atravessam o peito da vítima? (2,25 x 1020) 
19. Na estrutura cristalina básica do CsCl (cloreto de césio), 
íons Cs formam os vértices de um cubo e um íon Cl- está no 
centro do cubo, como mostra a figura. O comprimento da 
aresta do cubo é 0,40 nm. Em cada íon Cs falta um elétron 
(logo tem carga +e), e cada íon Cl- possui um elétron a mais 
(logo tem carga -e). (a) Qual a intensidade da força 
eletrostática resultante exercida sobre o íon Cl- pelos oito 
íons Cs nos vértices do cubo? (b) Se estiver faltando um 
dos íons Cs+, dizemos que o 
cristal possui um defeito. 
Neste caso, qual a 
intensidade da força 
eletrostática resultante 
exercida sobre o íon Cl- 
pelos sete íons Cs 
restantes? (1,9 nN) 
20. Determine X nas seguintes reações nucleares: 
(a) 1H + 9Be -> X + n; (b) 12C + 1H -> X; (c) 15N + 1H -> 4He + X. 
 
 
 
1ª Lista Exercícios 
Física II (Capítulo 21) 
Fonte: Fundamentos da Física – David Halliday, Robert Resnick, 
Jearl Walker. (vol. 3 – 9a. ed.) 
Profª Thaiana Cordeiro 
 
SOBRAS: 
(HW21.p10) A figura abaixo mostra quatro arranjos de 
partículas carregadas, onde Q é uma carga positiva, p é um 
próton e e é um elétron. 
Classifique os arranjos de acordo com a intensidade da força 
eletrostática resultante sobre a partícula com carga +Q, da 
maior para a menor.