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LISTA 1 - Física Teórica 3 - 2026.1 Estudante: _________________________________________________ Prof. André Jackson Ramos Simões - Data: 06/04 Questão 1) Um sistema composto por 3 cargas elétricas está apresentado na figura a seguir. A respeito desse sistema, (a) Desenhe os vetores força elétrica sobre cada uma das cargas; (b) calcule o módulo da força resultante sobre a carga q2 sabendo que Q1 = 20 μC ; Q2 = 40 μC e q3 = -50 μC, ; (c) Calcule a energia potencial de cada par 𝐾 = 9. 109𝑁. 𝑚²/𝐶² de interação de cargas elétricas; (d) Calcule a energia potencial Total do sistema; (e) Interprete o resultado para o sinal da energia potencial elétrica total Questão 2) Um sistema composto por três cargas elétricas positivas é disposto conforme a Figura a seguir. (a) Calcule em função de a, b, h e Q1 e Q2 o módulo do campo elétrico resultante no ponto P. (b) Calcule o potencial elétrico no ponto P também em função dos mesmos parâmetros. (c) Desenhe os campos elétricos gerados pela carga 1, carga 2 e o campo resultante no ponto P. (d) Escreva agora em termos dos vetores unitários i e j o campo elétrico gerado pela carga Q1, e o gerado pela carga Q2. (e) Calcule agora em termos dos vetores unitários o campo elétrico resultante no ponto P. Questão 3) Considere o anel de cargas da figura ao lado com carga total +Q.: (a) Desenhe o campo dE gerado por um elemento de carga dq no ponto P. (b) Desenhe o campo dE’ gerado por um elemento de carga dq’ simétrico ao elemento dq. (c) Desenhe o vetor resultante da soma de dE com dE’ e justifique porque as componentes horizontais irão se cancelar, mantendo apenas uma resultante vertical para cima. (d) Calcule o módulo do campo total resultante sobre o ponto P em termos de K, R, Q e h apenas (e) Escreva o vetor campo elétrico em termos do vetor unitário j, que aponta na direção e sentido do eixo y. Questão 4) Considere o capacitor esférico da figura o lado. (a) Utilize a Gaussiana esférica G da figura, e explique com suas palavras por quê há simetria nela para que possamos considerar o módulo do campo elétrico constante ao longo dela. (b) Sendo o campo elétrico constante, calcule o fluxo do campo elétrico sobre ela usando a lei de Gauss para obter o módulo de E a uma distância r. (c) Agora escolha um caminho conveniente de R1 até R2 para integrar o campo elétrico a fim de encontrar a diferença de potencial ΔV = V2 - V1. (d) Analise o sinal de ΔV para obter o seu módulo |ΔV|. (e) Por fim, use a definição de capacitância C para obter o valor de capacitância deste capacitor esférico em termos de R1, R2, e a constante eletrostática K.