FIS123 Lista02

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 INSTITUTO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA 
 DEPARTAMENTO DE FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO 
 FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III – FIS123 
 
2a Lista de Exercícios 
Lei de Gauss 
 
 
1. Usando a lei de Gauss, calcule o campo elétrico produzido por: (a) um fio cilíndrico infinito uniformemente 
carregado,(b) uma carga uniformemente distribuída sobre um plano, (c) dois planos paralelos com cargas 
iguais e opostas 
 
2. Considerar a superfície cúbica fechada de aresta a, com vértice na origem dos eixos coordenados XYZ. 
Esta superfície está colocada em uma região onde existe um campo elétrico paralelo ao eixo X. Achar o 
fluxo através da superfície e a carga total em seu interior se o campo é: (a) Uniforme. (b) Varia segundo 
E = C.x, onde C é uma constante. 
 
3. Uma esfera não condutora de raio R1 tem uma cavidade esférica de raio R2 cujo centro coincide com o da 
esfera. Achar o campo elétrico em pontos fora da esfera, no interior da esfera e na cavidade. Faça os 
gráficos do campo em função da distância ao centro e encontre a carga sobre as superfícies interna e 
externa do condutor, considerando que. (a) Uma carga Q está uniformemente distribuída em seu volume. 
(b) Além da carga na esfera existe no centro da cavidade uma carga q. (c) Repita o item a) considerando 
que o centro da cavidade se encontra a uma distância a do centro da esfera. (d) Discuta o caso onde a 
esfera seja condutora 
 
4. Uma carga puntiforme é colocada no centro de uma superfície Gaussiana esférica. Diga em qual dos 
casos abaixo haverá alteração do valor do fluxo ΦE. (a) A esfera é substituída por um cubo de mesmo 
volume. (b) Idem, por um cubo de volume dez vezes menor. (c) A carga é deslocadas do centro da esfera 
para outro ponto , ainda no seu interior. (d) A carga é retirada para fora da esfera. (e) Uma segunda carga é 
colocada próximo, porém do lado de fora da esfera. (f) Idem, colocada dentro da esfera. 
 
5. Um balão de borracha esférico tem uma densidade superficial de cargas uniforme À medida que este for 
sendo inflado, qual será a variação de E para pontos: (a) no interior do balão. (b) na superfície. (c)no 
exterior? 
 
6. Um cilindro infinito de raio R é carregado com uma densidade volumétrica de carga ρ. Determinar o 
módulo do campo elétrico para os pontos r ≥ R e r ≤ R , considerando-se que: (a) a densidade ρ é 
constante. (b) ρ = A r2, onde A é uma constante de dimensão [Q/L5] 
 
7. Considere uma partícula de carga q e massa m presa à extremidade de um fio isolante de comprimento 
l. A outra extremidade do fio está presa ao teto. Suponha que exista nesta região um campo elétrico 
uniforme, na direção vertical, produzido por um plano infinito com densidade de cargas σ, situado no solo. 
Considere pequenas oscilações da partícula em torno da posição de equilíbrio. Determine o período das 
oscilações deste pêndulo simples.