Engenharia Ambiental Física 2 LISTA 8 2017-2

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LISTA 8 
PARTE A 
Q1- Questão 03 cap.30 HALLIDAY, 6ª ed. 
Q2- Questão 13 cap.30 HALLIDAY, 4ª ed. e pg. 235 HALLIDAY, 8ª ed. 
1- Exercício 01 cap.28 HALLIDAY, 8ª ed. 
2- Exemplo cap.28-3 HALLIDAY, 8ª ed. 
3- Exercício 11 cap.30 HALLIDAY, 6ª ed. 
4- Exercício 48 cap.28 HALLIDAY, 8ª ed. 
 
PARTE B 
1- Exercício 44 cap.29 HALLIDAY, 8ª ed. 
2-Exercício 71 cap.29 HALLIDAY, 8ª ed. 
3- Exercício 36 cap.29 HALLIDAY, 8ª ed. 
4- Exercício 46 cap.29 HALLIDAY, 8ª ed. 
5- Páginas 218-220 cap.28-9 HALLIDAY, 8ª ed. 
 
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Q1A - Imagine que você esteja sentado numa sala com as costas voltadas 
para uma parede e que um feixe de elétrons, se movendo 
horizontalmente, a partir dessa parede para a parede em frente, seja 
defletido para a sua direita. Quais serão a direção e o sentido do campo 
magnético uniforme existente na sala? 
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Q2A – Um fio de cobre sem isolante emerge de uma das paredes de uma 
sala, atravessa a sala e desaparece para dentro da parede oposta. 
Sabemos que há uma corrente constante no fio. De que modo podemos 
determinar o seu sentido? 
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1A- Um elétron que tem velocidade 𝑣 = (2,0 x 106 m/s ) 𝑖 + (3,0 x 106 m/s ) 
𝑗 penetra num campo magnético 𝐵= (0,030 T ) 𝑖 - (0,15 T) 𝑗 (a) Determine 
o módulo, a direção e o sentido da força sobre o elétron (b) Repita o 
cálculo para um próton tendo a mesma velocidade. 
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2A – A Fig. 1 mostra os aspectos mais importantes de um espectrômetro 
de massa que é usado para medir as massas dos íons. Um íon de massa 
m e carga +q é produzido numa fonte S, uma câmara onde ocorre uma 
descarga gasosa. O íon, praticamente em repouso, deixa S, é acelerado 
por uma diferença de potencial V e, então, entra numa câmara onde 
existe um campo magnético . No campo ele se move num semicírculo, 
incidindo numa chapa fotográfica a uma distância x da abertura de 
entrada. Mostre que a massa m do íon é dada por 
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3A – Um campo elétrico de 1,50 KV/m e um campo magnético de 0,400 T 
atuam sobre um elétron em movimento de modo a produzir uma força 
resultante nula (a) Calcule a velocidade escalar mínima v do elétron, (b) 
Desenhe os vetores , 𝐸, 𝐵 𝑒 𝑣 . 
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4A – Uma bobina de corrente de uma só volta, transportando uma 
corrente de 4,00 A, tem a forma de um triângulo retângulo de lados 50 
cm, 120 cm e 130 cm. A bobina é colocada num campo magnético 
uniforme de módulo 75 mT e de direção paralela à corrente no lado de 
130 cm da bobina. (a) Determine o módulo da força magnética que atua 
sobre cada um dos três lados da bobina. (b) Mostre que a força 
magnética total sobre a bobina é nula. 
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1B – Oito fios cortam a página perpendicularmente, nos pontos 
mostrados na Fig. 1. Um fio marcado com o número inteiro k (k=1,2,...,8) 
transporta a corrente 𝑘𝑖0 . Para os fios com k ímpar, a corrente está para 
fora da página; para os com k par, a corrente está para dentro da página. 
Calcule ∮𝐵 .𝑑𝑠 ao longo do caminho fechado no sentido indicado. 
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2B- Um segmento de fio de 3 cm, centrado na origem, transportando uma 
corrente de 2A na direção +y (naturalmente este segmento deve fazer parte de 
um circuito completo). Para calcular o campo 𝐵 num ponto a vários metros da 
origem, podemos usar a lei de Biot-Savart na forma 𝐵 = (𝜇0/4𝜋)𝑖 Δ𝑆 𝑠𝑒𝑛𝜃/𝑟², 
com ΔS= 3 cm. Considerando que r e θ são essencialmente constantes sobre o 
segmento de fio. Calcule 𝐵 (módulo, direção e sentido) nas seguintes posições 
(x,y,z): (a) (0, 0, 5 m), (b) (0, 6 m, 0) e (c) (7 m, 7 m, 0). 
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3B – Suponha na Fig. 2, que as correntes idênticas i estejam todas 
apontando para fora da página. Qual é a força por unidade de 
comprimento (módulo, direção e sentido) sobre qualquer um dos fios? 
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34P. Quatro fios longos de cobre estão paralelos 
entre si, a seção transversal do conjunto formando os 
vértices de um quadrado de 20 𝑐𝑚 de lado. Cada fio é 
percorrido por uma corrente e 20 𝐴 , no sentido 
indicado na Fig. 31-46. Quais são o módulo, direção e 
sentido de 𝐵 no centro do quadrado? 
Resposta: B = 8,0 x 10-5 T, apontando para cima sobre 
uma linha vertical que passa pelo centro do 
quadrado. 
 
35P. Suponha, na Fig. 31-46, que as correntes 
idênticas 𝒊 estejam todas apontando para fora da 
página. Qual é a força por unidade de comprimento 
(módulo, direção e sentido) sobre qualquer um dos 
fios? 
Resposta: 0,338𝜇0𝑖²/𝑎, apontando para o centro do 
quadrado 
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Fig. 31-46 Problema 34. 
4B – Em certa região existe uma densidade de corrente uniforme de 15 
A/m² no sentido do eixo z. Considere a curva fechada formada pelos três 
segmentos de reta que ligam os pontos de coordenadas (4d, 0, 0), (4d, 
3d, 0) e (0, 0, 0), onde d= 20 cm. Qual é o valor de ∮𝐵 .𝑑𝑠 ao longo 
dessa curva fechada? 
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5B – Descrever o conceito de torque sobre uma espira de correntes e 
aplicações. 
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