Lista de Lei de Coulomb

Prévia do material em texto

Prof. Dionicarlos Soares de Vasconcelos 
 ELETRICIDADE 
 
LISTA 1 
 
Para resolver os problemas abaixo utilize: 
Lei de COULOMB – Forças entre cargas elétricas. 
r
r
qq
F ˆ
.
4
1
2
21
0


. (Sistema MKSA) 
Campo Elétrico, 
r
r
q
E ˆ
.
4
1
2
0


, definido como �⃗⃗� =
�⃗⃗� 
𝒒
 
 
1 - Duas cargas q1 e q2 = 3q1 estão fixas e colocadas, a uma distância d uma da outra, sobre uma reta. 
a) Em que ponto da reta deve ser colocada uma terceira carga q3 = -2q1, para que ela fique em equilíbrio? 
b) E se a carga q3 fosse positiva, em que ponto ela estaria em equilíbrio? 
RESP. a) 
)13/(  dx
; 
 b) na mesma posição. 
 
2 – Três cargas elétricas iguais a q estão sobre os vértices de um triângulo equilátero de aresta a. 
Encontre a força resultante de duas delas sobre a terceira carga. Resp. 
2
0
2
4
.3
a
q
F


 
 
3 - Você dispõe de duas partículas com cargas iguais situadas nos pontos +x e –x de um sistema de 
coordenadas cartesianas. Uma terceira carga de sinal contrário é colocada no plano yz a uma distância 
y. Encontre: a) A força elétrica sofrida pela terceira carga. b) A posição y em que a força é máxima. 
RESP. a)
)(
)(2
)0(
2/322
0
j
yx
yqQ
yFy 

 
; 
 b) 
2/2xy 
 
 
4 - Considere um dipolo elétrico (q e d=2a) situado na origem de um sistema de coordenadas cartesianas com 
seu momento de dipolo orientado no sentido positivo do eixo Y. Ache: 
a) O campo elétrico em pontos dos eixos X e Y, com coordenadas positivas. 
b) O trabalho necessário para girar o dipolo até que o momento de dipolo aponte no sentido negativo de x, 
supondo que o campo elétrico externo E esteja apontando na direção do eixo x positivo. 
RESP.. a) 
)
)(
1
)(
1
(
4
)0(
22
0 ayay
q
yEy



 
 ; 
2/322
0 )(
1
4
2
)0(
ax
aq
xEy

 
 ; b) w=2aqE 
 
5 – Quatro cargas iguais a q estão situadas nos vértices de um quadrado de aresta a. Considerando o 
quadrado no plano XY, encontre a força de 3 delas sobre a quarta. 
Resp. 
)
2
1
2(
4
.
2
0
2

a
q
F

 
6 – Ache o trabalho necessário para girar um dipolo elétrico da posição de 1350 para 2700. 
 
Problema Extra. Ache a força das quatros cargas do problema anterior sobre uma quinta carga situada no 
vértice da pirâmide de base quadrangular e altura h formada pelas cinco cargas.