Prova Teórica 2 de Física III 2003.2 UFBA (Prof. Ossamu Nakamura)

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Instituto de Física da Ufba 
Departamento de Física do Estado Sólido 
Disciplina: Física Geral e Experimental III (FIS 123) 
Semestre: 2003-2 24/03/04 
Turma: T01 
Nome: ______________________________________________________________________ 
 
2a PROVA TEÓRICA 
 
 
r
k1
k2
k3
2d
d
d
1. Um capacitor de placas paralelas de área A, distância 2d entre as 
placas contém uma carga qo. Ele é preenchido com três dielétricos, de 
áreas A/2 e constantes dielétricas k1 = 2, k2 = 4 e k3 = 6 como mostra a 
figura. 
a. Determine a energia acumulada nesse capacitor 
b. Determine o trabalho necessário para retirar o dielétrico k3. 
 
2. Queremos projetar um aquecedor que leva 1 litro de água a 22 0C ao ponto de fervura em 65 segundos. 
A tensão da tomada é de 120 V. A resistência é feita de um fio de resistividade ρ = 5,0 X 10-7 Ω.m e secção 
reta de 3 mm2. Considerando que apenas 83,8% da energia elétrica dissipada no resistor seja absorvida 
pela água e que a resistência deste material tem variação desprezível nesta faixa de temperatura, 
determine: 
a. A potência deste aquecedor (em W), sabendo-se que o calor específico da água é ca = 4190 J/kg K 
b. O comprimento da resistência. 
5Ω
5Ω
4Ω 6Ω
4V
6V 5V
11V
A
B
 
3. Considere o circuito da figura ao lado 
a. Calcule as correntes que passam pelos resistores. 
b. Determine a ddp (VA - VB) 
 
 
4. Em uma câmara S são produzidos íons positivos (carga q1 = + q , massa m1 = 9 m) e negativos (q2 = - q , 
m2 = m) que estão praticamente em repouso. Ambos íons são acelerados por uma ddp V (com polaridade 
invertida para cada tipo) e penetram em uma região onde existe um campo magnético uniforme 
(perpendicular ao plano do papel) e descrevem as trajetórias mostradas na figura. B
a. Deduza a expressão do raio de curvatura do movimento de uma 
partícula carregada em uma campo magnético uniforme e em 
seguida calcule a razão entre os raios das trajetórias dos 
íons positivos e negativos. Mostre no desenho quais são as 
trajetórias desses íons. 
21 / rr
V
S
B
b. Determine o sentido do campo magnético. Justifique!!!!