FISICA 3 (1EE - 2012.2)

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Questão 1: Considere uma barra não condutora, de comprimento L, com densidade 
linear de carga conforme mostra a figura ao lado, em que λ0 é uma constante.
a) Encontre uma expressão geral para o campo elétrico num ponto P situado ao longo 
do eixo z. Escreva suas respostas em função de λ0 e L. (1,5)
b) Analise a situação z >> L. (0,5)
c) Considere agora um sistema coaxial muito longo formado por um cabo condutor de 
raio “a”, e de uma casca cilíndrica de raio interno “b” e externo “c” (veja a figura). 
O condutor possui uma densidade linear de carga λm . A casca cilíndrica 
(não-condutora) exibe uma densidade de carga com dependência radial 
λc (r) = λm /(2πb r). Determine o vetor campo elétrico para as situações: 
r < a, a < r < b, b < r < c e r > c. 
 Faça um esboço de E(r). (2,0)
Questão 2: Considere uma semi-esfera maciça (não-condutora) de raio R e densidade volumétrica 
de cargas ρ(r) = -A r, em que “A” é uma constante positiva. 
Assuma V=0 no infinito.
a) Calcule a carga total Q (0,5)
b) Calcule o potencial eletrostático V no ponto P. (1,5)
c) Uma partícula de carga “-q” e massa “m” é largada a partir do repouso no 
ponto “P”. Calcule a velocidade que a partícula tenderá quando se afastar 
muito de P. (Considere a semi-esfera fixa). (0,5)
d) Considere agora duas esferas condutoras maciças de raios R1>R2 e 
mesma carga total “-Q” que estão separadas por uma grande distância. 
Conecta-se as esferas por um fio condutor. Haverá fluxo de cargas 
negativas? Caso exista, em que sentido ocorre? (Justifique sua 
resposta). (0,5)
Questão 3: Dado o mapa de contorno do potencial eletrostático abaixo, responda às seguintes 
perguntas diretamente nessa folha de questões.
a) Desenhe cuidadosamente vetores nos pontos 
A, B e C que indiquem a direção e sentido do 
campo elétrico E. (0,5)
b) Em qual ponto (de A até G) o campo E tem a 
maior magnitude (módulo)? (1,0)
c) Move-se uma partícula “q” segundo a trajetória 
Γ (linha pontilhada), indo do ponto “i” ao “f”. 
Forneça um valor aproximado para o trabalho 
realizado pelo campo. (1,0)
d) Considere o dipolo p fixo no ponto G , porém 
livre para girar. Desenhe o vetor dipolo que 
representa sua orientação de equilíbrio.(0,5) 
Primeiro Exercício Escolar - Física Geral 3 28/01/2013
Nome:Nome:
CPF: Turma:
Unidades: Volt
Modelo A
Veja folha de respostas