AD1-ICF2-2014-1Sem V1.2

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Introdução às Ciências Físicas 2 
1o Semestre de 2014 AD1 de ICF2 e ICF2Q 
 
AD1-1osem-2014-v1.2 Prof. Angelo Gomes 
 
1
AVALIAÇÃO A 
DISTÂNCIA 1 
 
ICF2 E ICF2Q 
 
 
 
 
 
Nome:____________________________________________________ 
 
Pólo: ____________________________________________________ 
 
 
A sua nota da AD1 será composta 4 questões valendo no total 10 pontos.Se sua nota da AD1, mais 
os pontos extras da oficina, for maior que 10,os pontos extras da AD1 multiplicados por 0,25 serão 
adicionados à sua nota da AP1. Os pontos extras só serão adicionados à AP1 se o aluno fizer a 
AP1. Os pontos extras da oficina só serão adicionados na AD1 se você fizer a AD1. 
Não dispense a ajuda da tutoria presencial, nem da tutoria à distância para fazer a sua AD1. 
Você pode entrar em contado com os tutores à distância pelo telefone 0800-2823939 ou pelas 
ferramentas da plataforma denominadas Sala de Tutoria” e Chat. Lá você pode colocar a sua dúvida. 
Utilize também os recursos (vídeos, exemplo etc) disponíveis na Sala da Disciplina de ICF2 da 
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Se você tem grandes dificuldades em Matemática não deixe de estudar os textos que estão na 
Sala de Disciplina em Revisões de Matemática 
Faça a AD1 à medida que você for estudando. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Questão Nota Rubrica 
AD1 
1a 
2a 
3a 
4a 
 Total 
 
 
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Questão 1 (valor 2,0 pontos) 
Considere a distribuição de cargas (Q1=Q2=Q3= Q4=q<0) pontuais apresentada na Figura 3. A 
circunferência tem raio r e está centrada na origem do plano cartesiano da figura 1. 
a) Desenhe no ponto P, o vetor campo elétrico devido a cada carga. 
b) Calcule o módulo do campo elétrico devido a cada carga no ponto P 
c) Calcule as componentes do campo elétrico, devido a cada carga, no ponto P 
d) Determine campo elétrico resultante no ponto P em termos dos vetores unitários 
^
i e jˆ 
e) Determine a força resultante que atua em uma carga elétrica Q<0 colocada no Ponto P. 
Expresse essa força em termos dos vetores unitários 
^
i e jˆ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
i 
j 
Q1 
Q4 Q3 
Q2 
P 
Figura 1. 
 
 
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Questão 2 (3,0 pontos): Só ganham pontos na questão os alunos que fizeram experimento 1 
da Prática 1. 
 
a. Qual é o objetivo do experimento 1? 
 
b. Descreva resumidamente o procedimento experimental do experimento 1. 
 
c. Construa uma tabela com os seus dados do experimento 1. 
Utilize o modelo da tabela desenhada a seguir: 
 
x[m] [m] V [V] [V] 
 
 
 
 
 
 
 
 
Denominamos a incerteza na posição e a incerteza a incerteza no potencial elétrico 
 
 
d. Calcule a incerteza relativa da posição e a incerteza relativa do potencial . 
Qual delas é menor? 
e. Faça um gráfico em um papel milimetrado do potencial versus a posição. Não esqueça de 
colocar as barras de incerteza nos pontos. (Utilize o complemento do Módulo 1 denominado 
“Construção e um gráfico”. Ele foi disponibilizado na Aula 4 da Sala da disciplina). 
f. Ajuste os seus pontos experimentais por uma reta. A reta deve cortar o maior número de 
barras de incerteza. A partir da reta traçada, determine o seu coeficiente angular. Que 
grandeza o coeficiente angular desta reta fornece? 
g. Utilize a reta do seu gráfico para estimar o potencial elétrico no ponto x=2,5cm. 
h. Estime o campo elétrico entre os terminais lineares, nos pontos próximos à região central da 
cuba de acrílico utilizando a reta que você traçou. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xδ Vδ
xδ Vδ
xx /δ VV /δ
Figura 2 
 
 
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i. O método dos mínimos quadrados é um método numérico que ajusta uma reta aos pontos 
experimentais. De uma maneira simplificada, podemos dizer que este ajuste é realizado 
minimizando a soma dos quadrados das distâncias dos valores dos pontos experimentais à 
melhor reta. 
j. Na figura 2 foram representados os pontos experimentais (x1,y1;x2,y2;...xn,yn) e a melhor reta 
���� � �� � �. 
O método minimiza a seguinte expressão , onde é o valor da 
grandeza obtida utilizando-se a função que define a reta, é a medida experimental associada à 
medida , e é a incerteza da medida experimental associada à medida e N é o número de 
medidas experimentais da grandeza y. Ele fornece os coeficientes angular (a) e linear (b) da melhor 
reta. Também são fornecidos as incertezas do coeficiente angular e do coeficiente linear . 
Ele só fornece bons resultados quando uma das incertezas relativas é muito menor do que a 
outra. Na internet existem páginas que têm o método dos mínimos quadrados. 
Utilize o método dos mínimos quadrados que está disponível na página da internet 
http://www.if.ufrj.br/~carlos/applets/reta/reta.html para obter o coeficiente angular da melhor reta com 
a sua incerteza. 
Não esqueça de colocar no eixo das ordenadas a grandeza com a menor incerteza. Em 
alguns destes programas os dados devem ser escritos com pontos e não com vírgulas (por exemplo: 
número 1,2 deve ser escrito como 1.2). 
 
Calcule o campo elétrico entre os terminais lineares, nos pontos próximos à região central da 
cuba de acrílico utilizando os resultados que o programa da internet forneceu. 
Compare os resultados obtidos em f e j. Qual dos resultados você acha que é mais preciso? 
( )
( )∑=
−
=
N
1i
2
i
2
ii2
y
yxy
δ
χ )( )( ixy
iy
ix iyδ iy
aδ bδ
 
 
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Questão 3. (3 pontos) 
 
Uma carga Q= -50 nC é localizada a 0,30 m de um ponto A e 0,50 m de um ponto B. 
 
a) Qual é o potencial em A ? 
b) Qual é o potencial em B ? 
c) Se uma uma carga 	 � 30 
� move-se de A para B enquanto a carga Q 
permanece fixa, qual a diferença de potencial no qual a carga q se move ? 
d) Quanto trabalho é feito pelo campo elétrico devido a carga Q a medida que q 
se move de A para B ? 
 
 
A 
B 
 
 
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QUESTÃO 4. (2 pontos) 
Um fio de cobre de 3,2 mm de diâmetro carrega uma corrente de 5,0A. Determine a velocidade de 
deslocamento dos elétrons livres. Assuma que um elétron por átomo de Cu é livre para se mover e os 
outros permanecem ligados ao átomo. 
Dados: 
massa atômica do Cobre 63.5 u.m.a. (unidades de massa atômica) 
Número de Avogadro: 6,02x1023 
Densidade do Cu: 8,9x103 kg/m3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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