Lista 01 Carga Eletrica 2015

Univ ersidade S\u02dc ao Judas T adeu F aculdade de T ecnologia e Ci \u02c6 encias Exatas Engenharia Civil, Computa¸ cao, Con trole e Automa¸ c\u02dc ao, El ´ etrica, Eletr\u02c6 onica, Mec\u02c6 anica e Pro du¸ c\u02dc ao Curso de F ´ \u0131sica I I: Primeira Lista de Exerc ´ \u0131cios Carga El ´ etrica Livro T exto: F undamen tos de F ´ \u0131sica, v. 3, Eletromagnetismo . Hallida y , Resnic k e W alk er. Editora L TC. Nona edi¸ c\u02dc ao. Profs: Jos ´ e Rob erto P ai\u02dc ao, Marcos Strassacapa, P aula F ernanda F. de Sousa, Ricardo Benedito, Sandro Martini e Tha ´ \u0131s Ca v alheri dos San tos -2015- F ´ \u0131sica I I - Lista de Exerc ´ \u0131cios F or¸ ca El ´ etrica Exerc ´ \u0131cios do livro texto, cap ´ \u0131tulo 21 Observ a¸ c\u02dc oes :A unidade da for¸ ca ´ e dada em Newtons (N) e a carga de um el´ etron ´ e sim b olizado p ela letra e . \u2022 Exerc ´ \u0131cio 7: Na Fig. 21-22, tr \u02c6 es part ´ \u0131culas carregadas est\u02dc ao em um eixo. As part ´ \u0131culas 1 e 2 s\u02dc ao man tidas \ufb01xas. A part ´ \u0131cula 3 est´ a livre para se mo v er, mas as for¸ ca eletrost´ atica exercida sobre ela p elas part ´ \u0131culas 1 e 2 ´ e zero. Se L 23 = L 12 , qual ´ e o v alor da raz\u02dc ao q 1 /q 2 ? R esp osta : -4. \u2022 Exerc ´ \u0131cio 11: Na Fig. 21-24, as cargas das part ´ \u0131culas s\u02dc ao q 1 , \u2212 q 2 , q 3 e \u2212 q 4 . O lado do quadrado ´ e a . Determine o v etor for¸ ca resultan te sobre a carga q 3 . R esp osta : ~ F R, 3 = k 0 h \u2212 | q 3 || q 1 | a 2 \u02c6 j + | q 3 || q 2 | 2 a 2 \ue010 \u221a 2 2 \u02c6 i + \u221a 2 2 \u02c6 j \ue011 + | q 3 || q 4 | a 2 \u02c6 i i 1 \u2022 Exerc ´ \u0131cio 17: Na Fig. 21-27, as part ´ \u0131culas 1 e 2 t \u02c6 em uma carga q cada uma e est\u02dc ao separadas p or uma dist\u02c6 ancia d e a part ´ \u0131cula 3, com carga q ´ e posicionada de mo do a completar um tri\u02c6 angulo equil´ atereo. (a) Qual ´ e o m´ odulo da for¸ ca eletrost´ atica a que a part ´ \u0131cula 1 ´ e submetida devido ` a presen¸ ca das part ´ \u0131culas 2 e 3? R esp osta : \ue00c \ue00c \ue00c ~ F R, 3 \ue00c \ue00c \ue00c = \u221a 3 k 0 q 2 d 2 \u2022 Exerc ´ \u0131cio 22: A Fig. 21-30 mostra um sistema de quatro part ´ \u0131culas. A carga da part ´ \u0131cula 2 ´ e q 2 ; a carga das part ´ \u0131culas 3 e 4 s\u02dc ao \u2212 q 3 e \u2212 q 4 , resp ectiv amente. Qual dev e ser a dist\u02c6 ancia D entre a origem e a part ´ \u0131cula 2 para que a for¸ ca que age sobre a part ´ \u0131cula 1 seja n ula ? R esp osta : D = d \ue010 2 q | q 2 | 3 \u221a 3 | q 3 | \u2212 1 \ue011 2 \u2022 Exerc ´ \u0131cio 39: Na Fig. 21-37, a part ´ \u0131cula 1, de carga +4 e , est´ a a uma dist\u02c6 ancia d 1 do solo e a part ´ \u0131cula 2, de carga +6 e , est´ a sobre o solo, a uma dist\u02c6 ancia horizon tal d 2 da part ´ \u0131cula 1. Qual ´ e a comp onen te x da for¸ ca eletrost´ atica exercida p ela part ´ \u0131cula 1 sobre a part ´ \u0131cula 2 ? R esp osta : F 1 , 2 x = 24 k 0 e 2 d 2 ( d 2 1 + d 2 2 ) 3 2 \u2022 Exerc ´ \u0131cio 42: Na Fig. 21-38, duas pequenas esferas condutoras de mesma massa m e mesma carga q est\u02dc ao p enduradas em \ufb01os n\u02dc ao condutores de comprimen to L . Su- p onha que o \u02c6 angulo \u03b8 ´ e t\u02dc ao p equeno que a apro xima¸ c\u02dc ao tan \u03b8 \u2248 sen\u03b8 p o de ser usada. Determine a dist\u02c6 ancia de equilibrio en tre as esferas. R esp osta : x = \ue010 2 k 0 q 2 L mg \ue011 1 / 3 \u2022 Exerc ´ \u0131cio 60: Na Fig. 21-42, seis part ´ \u0131culas carregadas cercam a part ´ \u0131cula 7 a uma dist\u02c6 ancia de d ou 2 d , como mostra a \ufb01gura. As cargas s\u02dc ao q 1 = +2 e , q 2 = +4 e , q 3 = + e , q 4 = +4 e , q 5 = +2 e , q 6 = +8 e e q 7 = +6 e , com e sendo a carga elemen tar de um el ´ etron. Qual ´ e o m´ odulo da for¸ ca eletrost´ atica a que est´ a submetida a part ´ \u0131cula 7? 3 R esp osta : zero. T estes de m ´ ultipla escolha Quest\u02dc ao 1 . Dois ob jetos s\u02dc ao separados p or um dist\u02c6 ancia r p ossuem a mesma carga \u2212 q . O m´ odulo da for¸ ca exercida pelo primeiro ob jeto sobre o segundo ´ e F . Se o primeiro ob jeto for substitu ´ \u0131do p or um ob jeto com uma carga +4 q , qual ser´ a a o m´ odulo da for¸ ca exercida sobre o segundo ob jeto? A ( ) 4 F . B ( ) 2 F . C ( ) F . D ( ) F / 2. E ( ) F / 4. Quest\u02dc ao 2 . Dois ob jetos, o primeiro com carga + Q e o segundo com uma carga +4 Q , est\u02dc ao separados p or uma dist\u02c6 ancia r . O m´ odulo da for¸ ca exercida p elo primeiro ob jeto sobre o segundo ´ e F . Se a dist\u02c6 ancia entre os ob jetos for aumentada para 2 r , qual ser´ a a for¸ ca que o primeiro ob jeto exerce osbre o segundo? A ( ) z er o . B ( ) 2 F . C ( ) F . D ( ) F / 2. E ( ) F / 4. Quest\u02dc ao 3 . Qual dos pares de cargas abaixo se rep ele com mais for¸ ca, se estivrem separadas p ela mesma dist\u02c6 ancia? A ( ) \u2212 2 q e +4 q . B ( ) \u2212 3 q e \u2212 2 q . C ( ) +3 q e \u2212 2 q . D ( ) +2 q e +4 q . E ( ) \u2212 3 q e \u2212 q . 4

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Física II

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