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Física Teórica e Experimental 3 Prof. José Roberto Tavares Engenharias - agosto de 2017 1ª Lista de Exercícios - 2017.2 0011.. (Ufrrj 99) Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a -2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e a seguir com as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará carregada com carga equivalente a a) 3Q. b) 4Q. c) Q/2. d) 8 Q. e) 5,5 Q. 0022.. Dispõe-se de três esferas metálicas idênticas e isoladas uma das outras. Duas delas, A e B, estão neutras, mas a esfera C contém uma carga elétrica Q. Faz-se a esfera C tocar primeiro a esfera A e depois a esfera B. No final desse procedimento, qual será a carga elétrica das esferas A, B e C, respectivamente? a) Q/3, Q/3, Q/3. b) Q/2, 3Q/8, Q/8. c) Q/6, Q/6, Q/6. d) Q/2, Q/4, Q/4 e) Q/8, 3Q/8, Q/2. 0033.. (Pucsp 97) Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas respectivamente iguais a 16C e 4C. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às anteriores, está inicialmente descarregada. Coloca-se C em contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B. Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com o meio exterior, a carga final de C é de a) 8 C b) 6 C c) 4 C d) 3 C e) nula 0044.. (Puccamp) Uma esfera condutora eletricamente neutra, suspensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, respectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira esfera é igual a a) Q/4 b) Q/2 c) 3Q/4 d) Q e) 2Q 0055.. (Fuvest-gv) Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações: 1º) Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B; 2º) Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A; 3º) Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale: a) zero b) +Q/2 c) - Q/4 d) +Q/6 e) - Q/8 0066.. (Uel 98) Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas QB=1,2C e QC = 1,8C. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e depois C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são, respectivamente, a) 0,60C, 0,60C e 1,8C b) 0,60C, 1,2C e 1,2C c) 1,0C, 1,0C e 1,0C d) 1,2C, 0,60C e 1,2C e) 1,2C, 0,8C e 1,0C 0077.. (Covest 2004 – 2ª fase – Física 1) Nos vértices de um triângulo eqüilátero de lado L = 3,0 cm, são fixadas cargas q pontuais e iguais. Considerando q = 3,0 C, determine o módulo da força, em N, sobre uma carga pontual q0 = 2,0 C, que se encontra fixada no ponto médio de um dos lados do triângulo. q q q q0 L/2 L/2 LL 0088.. (Covest 2004 – 2ª fase – Física 2) Nos vértices de um triângulo isósceles, de lado L = 3,0 cm e ângulo de base 30°, são colocadas as cargas pontuais qA = 2,0 µC e qB = qC = 3,0 µC. Qual a intensidade da força elétrica, em N, que atua sobre a carga qA? 0099.. (Covest 2007 – 1ª fase) Quatro cargas elétricas puntiformes, de intensidades Q e q, estão fixas nos vértices de um quadrado, conforme indicado na figura. Determine a razão Q/q para que a força sobre cada uma das cargas Q seja nula. Q Q q q a) 4 2 b) 2 2 c) 2 d) 22 e) 24 1100.. (Fei) Duas cargas puntiformes q1=+2 C e q2= -6C estão fixas e separadas por uma distância de 600mm no vácuo. Uma terceira carga q3=3C é colocada no ponto médio do segmento que une as cargas. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre a carga q3? a) 1,2 N b) 2,4 N c) 3,6 N d) 1,2.10-3 N e) 3,6.10-3 N 1111.. (Fei 97) As cargas Q1 = 9C e Q3 = 25C estão fixas nos pontos A e B. Sabe-se que a carga Q2 = 2C está em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente na posição indicada. Nestas condições: a) x = 1 cm b) x = 2 cm c) x = 3 cm d) x = 4 cm e) x = 5 cm 1122.. Duas cargas elétrica puntiformes Q1 e Q2 = 4Q1• estão fixas nos pontos A e B, distantes 30cm. Em que posição (x) deve ser colocada uma carga Q3 = 2Q1• para ficar em equilíbrio sob ação somente de forças elétricas? a) x = 5 cm b) x = 10 cm c) x =15 cm d) x = 20 cm e) x = 25 cm 1133.. (Covest 2005 - 2ª Fase - Física 2) Duas cargas puntiformes, q1 = +1 C e q2 = 4 C, estão fixas no vácuo a uma distância de 1,0 m entre si. Uma terceira carga puntiforme e positiva q3 é posicionada ao longo da linha reta que passa pelas outras duas. Calcule a distância, em metros, entre a terceira carga e a carga positiva de forma que ela permaneça em equilíbrio estático. 1144.. As cargas Q1 = 16 C e Q2 = 9 C estão fixas nos pontos A e B. Sabe-se que a carga Q3 = 2 C está em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente na posição indicada. Nestas condições expresse o valor de x, em centímetros. 1155.. (Covest 2000 - 2ª Fase - Física 3) Nos pontos de abscissa x=0 e x=10 são fixadas as cargas –q e +(4/9)q, respectivamente. Qual a abscissa do ponto onde uma terceira carga Q ficará em repouso, sob ação somente das forças elétricas exercidas por –q e +(4/9)q? 1166.. Um corpúsculo fixo em A, eletrizado com carga elétrica qA=0,5C, equilibra no vácuo o corpúsculo B eletrizado com carga qB= -4C, como mostra a figura. Determine a massa do corpúsculo B, expressa em gramas? 1177.. As cargas q1, q2 e Q ocupam os vértices de um quadrado de 30 cm de lado. Determine a força resultante, expressa em Newtons, que q1 e Q exercem sobre q2. Dados: q1 = 3 µC q2 = 2 µC Q = 4 µC 1188.. (Fatec 98) Uma partícula de massa 1,0×10-5 kg e carga elétrica 2,0C fica em equilíbrio quando colocada em certa região de um campo elétrico. Q1 Q3 Q2 A B x 14 cm _ 0,3 m q2 q1 Q Adotando-se g=10m/s2, o campo elétrico naquela região tem intensidade, em V/m, de: a) 500 b) 0,050 c) 20 d) 50 e) 200 1199.. (Covest- Rumo a Universidade- Seleção de professor 2004) Uma carga pontual de + 4,0 C é colocada a 0,20 m à esquerda da origem, sobre o eixo x, conforme a figura. Uma segunda carga pontual q é colocada a 0,30 m à direita da origem, também sobre o eixo x. Sabe-se que o campo elétrico na origem é nulo. Nestas circunstâncias, qual é o valor da carga q? a) + 9,0 C b) + 6,0 C c) 0 d) – 6,0 C e) – 9,0 C 2200.. (Covest 1995 - 2ª fase) Uma gota de óleo de massa m=1mg e carga q = 2×10-7 C, é solta em uma região de campo elétrico uniforme E, conforme mostra a figura a seguir. Mesmo sob o efeito da gravidade, a gota move-se para cima, com uma aceleração de 1m/s2. Determine o módulo do campo elétrico, em V/m. 2211.. (Covest 2000 – 2ª fase – Física 2) Duas partículas com cargas QA=+1,0nC e QB=+2,0nC estão posicionados conforme indica a figura. Determine o módulo do campo elétrico resultante no ponto P, em V/m. 2222.. (Covest 2001 – 2ª fase – Física 2) Três cargas pontuais positivas estão dispostas em posições fixas sobre uma circunferência de raio R,de acordo com a figura . Qual a razão, Q/q, entre as cargas, para que o campo elétrico no centro da circunferência seja nulo? 2233.. (Covest 1998 – 2ª fase– Física 2) Três cargas pontuais q = 1,0 x 10-9 C são fixadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado L = 0,5 m, como mostra a figura. Determine o módulo do campo elétrico, em N/C, no ponto médio P da base do triângulo. 2244.. (Covest 2004 – 2ª fase - Física 3) A figura mostra um triângulo isósceles, de lado L = 3 cm e ângulo de base 30. Nos vértices da base temos cargas pontuais q1 = q2 = 2 C. Deseja-se colocar uma outra carga Q = 8 C, a uma distância Y verticalmente acima do vértice A, de modo que o campo elétrico total em A seja igual a zero. Qual o valor de Y, em centímetros? L A q2q1 L 30 30 Q Y 2255.. (Covest 2002 – 2ª fase - Física 3) Duas cargas puntiformes no vácuo, de mesmo valor Q = 125C e de sinais opostos, geram campos elétricos no ponto P (vide figura). Qual o módulo do campo elétrico resultante, em P, em unidades de 107 N/C? + Q - Q 4 cm3c m 3c m P 2266.. (Covest 2000 – 2ª fase - Física 1) O pêndulo da figura está em equilíbrio sob ação do campo gravitacional vertical e de um campo elétrico horizontal de amplitude E=2,0 kV/m. A esfera do pêndulo tem massa m=3,0kg e carga elétrica q=2,0 x 10 –2 C. O fio tem massa desprezível. Qual o valor da tensão no fio, em newtons? E 2277.. Numa experiência rudimentar para se medir a carga eletrostática de pequenas bolinhas de plástico carregadas positivamente, pendura-se a bolinha, cuja carga se quer medir, em um fio de seda de 5 cm de comprimento e massa desprezível. Aproxima-se, ao longo da vertical, uma outra bolinha com carga de valor conhecido Q = 10 nC, até que as duas ocupem a mesma linha horizontal, como mostra a figura. Sabendo-se que a distância medida da carga Q até o ponto de fixação do fio de seda é de 4 cm e que a massa da bolinha é de 0,4 g, o valor da carga desconhecida é de a) 30 nC b) 25 nC c) 32 nC d) 53 nC e) 44 nC 2288.. (Mackenzie) Uma esfera eletrizada com carga de +2 mC e massa 100g é lançada horizontalmente com velocidade 4 m/s num campo elétrico vertical, orientado para cima e de intensidade 400 N/C. Supondo g = 10m/s2, a distância horizontal percorrida pela esfera após cair 25 cm é: a) 2,0 m. b) 1,8 m. c) 1,2 m. d) 0,8 m. e) 0,6 m. 2299.. Uma partícula de massa 1,0×10-5 kg e carga elétrica 2,0 C fica em equilíbrio quando colocada em certa região de um campo elétrico. Adotando-se g = 10m/s2, o campo elétrico naquela região tem intensidade, em V/m, de: a) 500 b) 0,050 c) 20 d) 50 e) 200 3300.. Duas cargas puntiformes são fixadas nos pontos A e B distantes de 1 metro. Sendo a carga em A, QA = 10-6 C, e a carga em B, QB = 4.10-6 C, determine um ponto P, onde o vetor campo elétrico resultante seja nulo. 3311.. Duas cargas puntiformes estão colocadas no vácuo, sobre o eixo X, conforme mostra a figura. Calcule a que distância de Q2, sobre o eixo X, o campo elétrico resultante é nulo. 3322.. Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente pelas duas cargas elétricas Q1 = +9,0nC e Q2 = +4,0nC da figura. 3333.. A figura a seguir mostra duas cargas pontuais, Q1 e Q2. Elas estão fixas nas suas posições e a uma distância de 1,00 m entre si. No ponto P, que está a uma distância de 0,50m da carga Q2, o campo elétrico é nulo. Sendo Q2=+1,0x10-7C, o valor da carga Q1 (em coulombs) é: a) -9,0 x 10-7 b) +9,0 x 10-7 c) +1,0 x 10-7 d) -1,0 x 10-7 e) -3,0 x 10-7 3344.. As cargas puntiformes q1= 20C e q2= 64C estão fixas no vácuo, respectivamente nos pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade de: a) 3,0.106 N/C b) 3,6.106 N/C c) 4,0.106 N/C d) 4,5.106 N/C e) 5,4.106 N/C 3355.. Seis cargas elétricas puntiformes são colocadas no vácuo nos vértices de um hexágono regular de lado 10 cm. Calcular o campo elétrico, expressas em N/C, que elas produzem no centro do hexágono. Q 1=+2C Q 4 = +2C Q 5 = -3C Q 2 = -4C Q 3 = +5C Q 6 = +5C 3366.. (Covest 2008 – 2ª. Fase) Duas cargas elétricas puntiformes, de mesmo módulo Q e sinais opostos, são fixadas à distância de 3,0 cm entre si. Determine o potencial elétrico no ponto A, em volts, considerando que o potencial no ponto B é 60 volts 1,0 cm -Q B +Q A 1,0 cm 3377.. (Covest – 2ª. Fase) Duas cargas elétricas -Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82cm um do outro (ver figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direita de B e situado sobre a reta que une as cargas, encontra-se um valor nulo. Se |Q|=3|q|, qual o valor em centímetros da distância BC? 3388.. (Covest 2005– 2ª. Fase - Física 1) Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2,7 x 10 -10 C, estão situadas conforme indica a figura abaixo. Determine o potencial resultante, em volts, no ponto O da figura para d = 9,0 cm. 3399.. (Covest 2005– 2ª. Fase - Física 3) As duas cargas puntiformes da figura, fixas no vácuo, têm o mesmo módulo 5 x 10 -11 C e sinais opostos. Determine a diferença de potencial VAB = VA - VB, em volts. 4400.. (Covest – 2ª. Fase) A figura a seguir mostra duas cargas iguais q=1,0×10-11 C, colocadas em dois vértices de um triângulo eqüilátero de lado igual a 1cm. Qual o valor, em Volts, do potencial elétrico no terceiro vértice do triângulo (ponto P)? Gabarito 01 B 11 C 21 19 31 10 02 D 12 B 22 01 32 00 03 B 13 01 23 48 33 A 04 E 14 08 24 06 34 B 05 E 15 30 25 54 35 9.104 06 D 16 20 26 50 36 90 07 80 17 01 27 A 37 41 08 60 18 D 28 A 38 27 09 D 19 A 29 D 39 09 10 B 20 55 30 33 40 18
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