Lista FIS3 1

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FÍSICA GERAL III (FIS.403) 
Lista de Exercícios I 
Profa Sandra Nakamatsu 
 
1. (a) Compare a repulsão elétrica de dois elétrons 
separados pela distância r, com a força de atração 
gravitacional entre eles. (b) Qual deveria ser a massa do 
elétron para que essas forças se anulassem? Dados: e = 
1,60 x 10-19 C; me = 9,11 x 10
-31 kg; G = 6,67 x 10-11 
m3/s2kg; 0 = 8,85 x 10
-12 F/m. 
R. (a) Fe/Fg = 4,15 x 10 
42; (b) me’/me = 2 x 10
21. 
 
2. Qual é a força elétrica resultante sobre uma carga q 
positiva, colocada no centro de um quadrado de lado b 
que tem cargas q, 2q, -4q e 2q colocadas, nesta ordem, 
nos quatro vértices? (Utilize k = 1/40) 
R. F = 10kq2/b2 apontado para o vértice onde se encontra 
a carga -4q. 
 
3. Duas partículas a e b têm massa de 2,6 g e cargas 
de mesmo módulo q, porém de sinais opostos. A 
partícula a está suspensa do teto por um fio de 0,35 m de 
comprimento e massa desprezível (Figura 1). Quando a e 
b estão separadas por uma distância horizontal de 0,25 
m, a está em equilíbrio estático, com o fio a um ângulo 
de 45 com a vertical. Determine q. (Utilize g = 9,8 m/s2.) 
 
 
Figura 1. Referente ao exercício 3. 
R. q = 420 nC 
 
4. Um elétron movendo-se horizontalmente com uma 
velocidade de 3,4 x 106 m/s entra na região de um campo 
elétrico uniforme dirigido para cima, com E = 520 N/C. O 
campo se estende horizontalmente por uma distância de 
45 mm (Figura 2). Determine (a) o deslocamento vertical 
e (b) o vetor velocidade do elétron quando sai da região 
do campo. 
 
Figura 2. Elétron penetrando em um campo elétrico uniforme. 
R. (a) sy = 8,0 mm; (b) 
 
5. A força elétrica exercida por uma distribuição de 
carga sobre uma partícula de 2,6 nC de carga, quando 
colocada em uma posição P, é dirigida verticalmente 
para cima com F = 0,58 N. (a) Em P, quanto é E devido à 
distribuição? (b) Qual é a força elétrica exercida por este 
campo sobre uma partícula colocada em P com carga de 
-13 nC? (Nota: Admita que a carga sobre as partículas 
não seja demasiadamente grande a ponto de perturbar a 
distribuição de cargas.) 
R. (a) E = 2,2 x 102 N/C; (b) F = 2,9 N, vertical para baixo. 
 
6. Determine a força elétrica entre a carga pontual q0 
> 0, a uma distância d do eixo x, e do fio retilíneo de 
comprimento L, com densidade linear uniforme, , de 
carga positiva da Figura 3. (Dê sua resposta em função 
dos versores e . 
 
 
Figura 3. Uma linha carregada com uma distribuição linear 
constante de carga. 
R. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Um fio condutor em forma de anel com raio a 
possui uma carga Q distribuída uniformemente ao longo 
dele. O anel se encontra na origem do plano xy. 
Determine a componente z do campo elétrico em um 
ponto P situado sobre o eixo do anel a uma distância z de 
seu centro. 
R. 
 
 
 
 
 
 
 
8. (a) Determine a componente z do vetor campo 
elétrico, de uma coroa circular situada no plano xy com o 
centro na origem do sistema cartesiano e perpendicular 
ao eixo z. A densidade de cargas,  é constante e o raio 
interno da coroa é igual a a e o raio externo é igual a b. 
(b) Da resposta do item (a) obtenha a expressão Ez de 
um disco circular de raio b. 
R. (a) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ; 
(b) 
