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UNIPAC – Universidade Presidente Antônio Carlos Disciplina: Física III Professor: Alisson R. Santos Lista de Exercícios 02 – Campos Elétricos Página 1 Lista de Exercícios Dados: Raio da Terra: 6,37 x 106 m Massa a Terra: 6 x 1024 kg Gravidade: 9,8 m/s² 1. Quando se define um campo elétrico, por que é necessário especificar que o módulo da carga de prova é muito pequeno? 2. Uma carga 4q está a uma distância r de uma carga –q. Compare o número de linhas do campo elétrico que começa na carga 4q com o número que termina na carga –q. Onde terminam as linhas extras que começam em 4q? 3. Quando é possível modelar uma distribuição de carga como uma carga pontual? 4. Uma pessoa é colocada no interior de uma esfera metálica oca grande que é isolado do solo. Se uma carga grande for colocada na esfera, a pessoa se machucará ao tocar o interior da esfera? Explique o que acontecerá se a pessoa tiver também uma carga inicial cujo sinal é oposto àquele da carga na esfera. 5. Duas esferas sólidas, ambas de raio R, têm cargas totais idênticas Q. Uma esfera é um bom condutor e a outra um isolante. Como se comparam os campos elétricos fora dessas duas esferas se a carga na esfera isolante for distribuída uniformemente por todo o seu volume? Os campos são idênticos dentro das duas esferas? 6. Um próton é colocado em um campo elétrico uniforme de 2,75 x 103 N/C. Calcule o módulo da força elétrica sofrida pelo próton e a aceleração do próton. (Resposta: 4,4 x 10-16 N e 2,63 x 1011 m/s²) 7. Quais são a magnitude e a direção do campo elétrico que equilibra o peso: a) De um elétron? (Resposta: 5,58 x 10-11 N/C para baixo) b) De um próton? (Resposta: 1,02 x 10-7 N/C para cima) UN Dis Pro Lis NIPAC – sciplina: Físic ofessor: Aliss sta de Exe 8. Na figu esquer 9. Três ca a) En (Re b) En 10. Duas c em x = a) De b) Ca (Re 11. Uma h Determ de seu Universi ca III son R. Santo ercícios 02 ura, determin rda da carga argas pontua ncontre o ca esposta: -(5, ncontre a forç cargas pontu = -1,00 m. etermine o ca alcule a forç esposta: -3,8 haste de 14 mine a magn u centro. (Res idade Pre os – Campos ne o ponto ( a negativa). ais são arran ampo elétrico ,99 x 10² N/C ça vetorial na uais de 2,00 ampo elétrico ça elétrica so 86 x 10-2 j N) ,0 cm de co nitude e a dir sposta: 1,59 esidente s Elétricos diferente do njadas como o vetorial qu C)i – (2,70 x a carga de 5 µC estão situ o no eixo y e obre uma ca ) omprimento reção do cam x 106 N/C) e Antônio o infinito) em mostrado na ue as cargas 10³ N/C)j) ,00 nC. (Res uadas no eix em y = 0,500 arga de -3,0 uniformeme mpo elétrico o Carlos que o camp a figura. s de 6,00 n sposta: -(3,00 xo x. Uma es m. (Respos 00 µC coloc ente carrega ao longo do po elétrico é C e -3,00 n 0i – 13,5j) µN stá situada e ta: 1,29 x 10 cada sobre o ada tem uma o eixo da has é zero. (Resp nC criam jun N) m x = 1,00 m 04 j N/C) o eixo y em a carga tota ste em um p Página posta: 1,82 m ntas na orige m e a outra e m y = 0,500 al de -22,0 ponto a 36,0 2 m à em. está m. µC. cm UNIPAC – Universidade Presidente Antônio Carlos Disciplina: Física III Professor: Alisson R. Santos Lista de Exercícios 02 – Campos Elétricos Página 3 12. Um anel uniformemente carregado de raio de 10,0 cm tem uma carga total de 75,0 µC. Encontre o campo elétrico no eixo do anel afastado do seu centro a uma distância de: a) 1,00 cm (Resposta: 6,64 MN/C) b) 5,00 cm (Resposta: 24,1 MN/C) c) 30,0 cm (Resposta: 6,40 MN/C) d) 100 cm (Resposta: 0,664 MN/C) 13. Uma esfera não condutora com 5,0 cm de raio possui uma densidade volumétrica uniforme de cargas ρ = 3,2 μC/m³. Determine o módulo do campo elétrico a 8,0 cm do centro da esfera. (Resposta: 2,4 x 10³ N/C) 14. Imagine uma casca esférica delgada, com 14 cm de raio, e uma carga total de 32 μC distribuída uniformemente sobre a sua superfície. Achar o campo elétrico nas seguintes distâncias ao centro da distribuição de cargas: a) r = 10 cm; (Resposta: 0 N/C) b) r = 20 cm. (Resposta: 7,19 x 106 N/C)
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