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Universidade Federal do Rio Grande do Norte Escola de Ciências e Tecnologia Princípios e Fenômenos Eletromagnéticos - ECT1315 - Ano 2014.1 Prof. Ronai Lisboa Lista 05 - Bauer - Westfall - Dias (parte da lista talvez seja compreensível após a Aula 06) Leitura Recomendada: Seções: 2.3, 2.4 e 2.6 Exemplos resolvidos do livro: 2.2. Problemas resolvidos do livro: 2.2 Exercícios Recomendados: Questões de múltipla escolha: 2.2 Questões: 2.22 Problemas: 2.39, 2.40, 2.42. R22.40) 𝜏 = 5,61 x 10-28 N.m R22.42) 𝜏 = 3,40 x 10-25 N.m Para pensar antes, enquanto e depois de resolver. 1) Um dipolo elétrico é submetido a um campo elétrico uniforme E cujo módulo é 20 N/C. A figura mostra a energia potencial U do dipolo em função do ângulo θ entre E e o momento de dipolo p. Qual é o módulo de p? Atenção com as unidades e ordens de grandezas representadas nos eixos do gráfico. H22-58 R: p = 5,0 x 10-28 C.m 2) Um dipolo elétrico é submetido a um campo elétrico uniforme E de módulo 40 N/C. A figura mostra o módulo do torque 𝜏 exercido sobre o dipolo em função do ângulo θ entre E e o momento de dipolo p. Qual é o módulo de p? Atenção com as unidades e ordens de grandezas representadas nos eixos do gráfico. H22-60 R: p = 2,5 x 10-28 C.m 3) Considere a figura ao lado. (a) Que vetor (a-j) melhor indica a direção e sentido do campo eletrostático no ponto A devido ao dipolo? (b) Que vetor (a-j) melhor indica a direção e sentido do campo eletrostático no ponto B devido ao dipolo? R: a) Letra e; b) Letra a. SR 4) Um dipolo é centrado na origem e é composto de partículas com cargas +2e e -2e, separadas por uma distância de 7,0 x 10-10 m ao longo do eixo y. A carga +2e está no semieixo -y e a carga -2e no semieixo +y. (a) Um próton está localizado no ponto (0, 3 x 10-8, 0) m. Qual é a força sobre o próton devido ao dipolo? (b) Um elétron está localizado no ponto (-3 x 10-8, 0, 0) m. Qual é a força sobre o elétron devido ao dipolo? R: a) F = (-2,40 x 10-14 j) N; b) F = (-1,20 x 10-14 j) N. SR Universidade Federal do Rio Grande do Norte Escola de Ciências e Tecnologia Princípios e Fenômenos Eletromagnéticos - ECT1315 - Ano 2014.1 Prof. Ronai Lisboa 5) Represente para a figura abaixo: (a) o campo eletrostático do dipolo no ponto onde está a esfera carregada negativamente; (b) A força resultante sobre a mesma esfera devido ao dipolo. (c) O campo eletrostático da esfera no centro do dipolo. (d) A força resultante sobre o dipolo devido à esfera. R: a) E = + E i ; b) F = - F i ; c) E = - E i ; d) F = F i . SR 6) A molécula de H2O possui um momento de diplomo permanente com módulo de 6,2 x 10-30 C.m. Em uma solução de água salgada, uma molécula de água está localizada a 10 mm de um íon de Na+. Que força o íon exerce sobre a molécula? R: F ion sobre dipolo = 1,8 x 10-14 N 7) Uma partícula carregada com carga q1 está a uma distância r de um átomo neutro, como mostra a figura 1a). (a) Se q1 é negativa que diagrama (1-10) na figura 1b) melhor representa a distribuição de carga no átomo neutro nessa situação? (b) Que vetor (a-j) na figura 1c) melhor indica a direção do campo eletrostático no local da partícula carregada, produzida pelo átomo neutro polarizado? (c) Que vetor (a-j) melhor representa a direção e sentido da força sobre a partícula carregada, devido ao átomo neutro polarizado? (d) Que vetor (a-j) melhor representa a direção e sentido da força sobre o átomo neutro polarizado devido a partícula carregada? R: (a) 2; (b) g; (c) c; (d) g. Faça o diagrama de vetores campo e força. Lembrando que F = q E iˆ referencial - +Na+ H2O 10 mm Figura 1a Figura 1b Figura 1c
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