Ficha Pratica 2 e 3 FIS II Valoi-22

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1. Explique por suas palavras, a essência da lei de Gauss e apresente as respectivas 
expressões analíticas. 
 
2. Uma carga de 2C está situada num ponto P, e nela atua uma força de 4N. Se esta carga de 
2C for substituída por uma de 3 C, qual será a intensidade da força sobre essa carga 
quando ela for colocada no ponto P? 
 
3. Uma partícula puntiforme de massa 10 g, eletrizada com carga positiva, é colocada num 
campo elétrico de módulo 200 N/C (direcção vertical e sentido para cima). Nesse ponto a 
partícula permanece em equilíbrio devido a ação de gravidade. Determine o valor da 
carga q. 
 
4. Uma carga de prova, eletrizada positivamente com carga 2µC, é colocada em campo 
elétrico cujo vetor tem direção horizontal, sentido da esquerda para direita e módulo 
4.105N/C. Determine a intensidade, direção e sentido da força. 
 
5. Numa certa região da Terra, nas proximidades da superfície, a aceleração da gravidade 
vale 9,8m/s² e o campo eletrostático do planeta (que possui carga negativa na região) vale 
100 N/C. Determine o sinal e a carga elétrica que uma bolinha de gude, de massa 50g, 
deveria ter para permanecer suspensa em repouso, acima do solo. Considere o campo 
elétrico praticamente uniforme no local e despreze qualquer outra força atuando sobre a 
bolinha. 
 
6. Duas cargas pontuais (𝑄1𝑒 𝑄2) estão separadas por uma distância 2𝑙. Determine, no eixo 
de simetria do sistema, os pontos nos quais o campo eléctrico é máximo. 
 
 
Universidade Zambeze 
Faculdade de Ciência e Tecnologia 
Disciplina: Física II 
Tema: Campo Eléctrico 
Semana: 15-26/08/2022 
 Ficha n0 2 e 3 
Cursos: Engenharias, Eléctrica e Civil Nível 01: Segundo Semestre 
Primeira Semana (4 horas), Exercícios: 2, 4, 6, 7, 8, 9 e 10 
Segunda Semana (4 horas), Exercícios: 13, 14, 17, 18, 19 e 21 
Exercícios a serem 
resolvidos nas 
aulas práticas 
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7. Duas cargas pontuais, 𝑄1 = +2𝑞 𝑒 𝑄2 = −5𝑞, estão separadas por uma distancia 𝑎 =
1𝑚. Determine a distância finita entre 𝑄1 e o ponto para o qual o campo eléctrico é zero. 
 
8. Quando uma carga de prova de 5𝑛𝐶 é colocada em um certo ponto, ela fica sujeita à 
acção de uma força de 2. 10−4𝑁 no sentido de aumento da coordenada x. Qual é o valor 
do campo eléctrico atuante naquele ponto? 
 
 
9. A figura 1 mostra uma carga +8𝑞 na origem de um eixo 𝑥 e uma carga −2𝑞 em 𝑥 =
25𝑐𝑚. Encontre à direita da segunda carga o ponto em que o campo eléctrico resultante 
devido as cargas é nulo. 
 
 
 
 
 
 
 
10. Uma carga positivo 𝑞1 = +8𝑛𝐶 é posicionada na origem, e, uma segunda carga também 
positiva 𝑞1 = +12𝑛𝐶 é colocada sobre o eixo x a uma distância 𝑎 = 4𝑚 da origem. 
Determine o campo resultante: (a) no ponto 𝑃1 sobre o eixo 𝑥, a 𝑥 = 7𝑚, (b) no ponto 𝑃2 
sobre o eixo 𝑥, a 𝑥 = 3𝑚. 
 
11. Determine o módulo, a direcção e o sentido do campo eléctrico no centro do quadrado de 
lado a da figura 2. 
 
12. (Visto na aula teórica) Determine a distribuição da intensidade do campo eléctrico originado 
por um disco plano de raio R, carregado uniformemente com a densidade superficial σ, 
ao longo do eixo que atravessa perpendicularmente através do centro do disco. 
 
13. Determine o campo eléctrico (dentro e fora) dum cilindro carregado uniformemente com 
a densidade volumétrica 𝜌 = 2. 10−6𝐶/𝑚. O raio do cilindro R=4m e ε=2. Esboce o 
gráfico de E em função de r. 
 
14. Duas esferas metálicas concêntricas de raios 𝑅1 𝑒 𝑅2 (𝑅1 < 𝑅2 estão uniformemente 
carregadas com as densidades superficiais de carga 𝜎1 𝑒 𝜎2 respectivamente. Determine a 
distribuição do campo eléctrico em todo o espaço e esboce o gráfico de E em função de r. 
 
+𝑞 
+2𝑞 
−𝑞 
−2𝑞 
𝑎 
𝑎 
Figura 2 Cargas nos vértices do quadrado Figura 1: Sistema de cargas 
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15. (Visto na aula teórica) Determine o fluxo do campo eléctrico através de um disco de raio R, 
originado por uma carga pontual colocada a uma distância finita sobre a recta que passa 
perpendicularmente pelo centro do disco. 
 
16. Determine a distribuição de campo eléctrico originado por um cilindro ôco e infinito de 
raio R, carregado uniformemente com a densidade superficial σ. Esboce o gráfico de 
E(r). 
 
 
17. Uma esfera não condutora, de raio a, é colocada no centro de uma casca esférica 
condutora, de raio interno b e externo c. Uma carga +𝑄 está distribuída uniformemente 
através da esfera interior (densidade 𝜌). A casca externa tem a carga −𝑄. Determina a 
distribuição do campo eléctrico em todo o espaço do sistema e esboce o gráfico E(r). 
 
18. Um cilindro condutor longo (comprimento 𝑙), com uma carga +𝑞, é circundado por uma 
casca condutora cilíndrica concêntrica com carga −2𝑞. Determina a distribuição do 
campo eléctrico em todo o espaço do sistema. 
 
19. Um electrão entrou no espaço entre duas placas, carregadas uniformemente com cargas 
de sinais opostos, com uma velocidade inicial 𝑣𝑜, dirigida paralelamente às placas. 
Determine a velocidade de saída do electrão, a equação da trajectória final em relação à 
trajectória inicial. 
 
20. Um electrão é lançado num campo eléctrico uniforme de 5. 103𝑁/𝐶 de intensidade. O 
campo está dirigido verticalmente para cima. A velocidade inicial do electrão é de 
107𝑚/𝑠 e forma um ângulo de 300 com a horizontal. Determine a altura máxima e o 
alcance máximo do electrão. 
 
21. Uma esfera maciça e dieléctrica de raio R, possui uma distribuição volumétrica de carga 
dada por 𝜌(𝑟) = 𝜌0
𝑟
𝑅
 , onde 𝜌0 é a densidade volumétrica da carga na superfície da esfera 
e 𝒓 é a coordenada espacial (r varia de zero para o infinito). Determine: 
a) O fluxo do campo eléctrico através da superfície da esfera. 
b) A distribuição espacial do campo eléctrico E e esboce o gráfico E(r).