Lista de Problemas - Física 2

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CURSO: Engenharia de Produc¸a˜o e Civil
Disciplina: F´ısica II
LIsta de Problemas - 27/08/2013
Prof.: Marcelo Vidalis
Nome:
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1. Um basta˜o de vidro e´ atritado numa flanela de la˜, e depois, ele e´ posto em contato com uma
esfera meta´lica suspensa por fio. A esfera meta´alica e´ utilizada como indutor para uma outra
esfera meta´lica, e apo´s o processo de induc¸a˜o, a segunda esfera meta´lica e´ posta em contato
com uma terceira esfera, tambe´m meta´lica. Quais sa˜o as cargas em cada um dos corpos e
quais sa˜o os tipos de interac¸a˜o entre eles?
2. Suponha 5 esferas meta´licas ideˆnticas, a` saber, A, B, C, D e E. A esfera A e´ a u´nica
carregada, com uma carga Q. Ela e´ posta em contato com as esferas B, C, D e E, sucessi-
vamente.
a) Quais sa˜o as cargas das esferas apo´s todo o processo?
b) Qual e´ o valor da forc¸a entre elas quando colocadas a uma distaˆncia d?
3. Explique:
a) O que sa˜o materiais diele´tricos.
b) A conservac¸a˜o da carga ele´trica.
c) A quantizac¸a˜o da carga ele´trica.
d) O que sa˜o materiais condutores.
e) A lei de Coulomb.
4. Duas part´ıculas de cargas Q e q, de sinais opostos, separados pela distaˆncia d, se atraem com
a forc¸a F = 0, 18N . Determine a intensidade da forc¸a de atrac¸a˜o entre essas part´ıculas se:
a) A distaˆncia entre elas tornar-se treˆs vezes maior.
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b) O valor do mo´dulo da carga de cada part´ıcula reduzir-se a` metade, mantendo-se inalterada
a distaˆncia inicial d.
5. Treˆs cargas ele´tricas puntiformes localizam-se nos ve´rtices de um triaˆngulo retaˆngulo con-
forme mostra a figura abaixo. Sendo o meio va´cuo, onde K = 9 × 109 Nm2/C2, determine
a intensidade da resultante das forc¸as de Q1 = 5, 4µC e Q2 = −12, 8µC sobre a carga
q = 1, 0µC
6. Na figura abaixo, a part´ıcula 1, de carga +4e, esta´ a uma distaˆncia d1 = 2cm do solo,
enquanto que a part´ıcula 2, de carga +6e, esta´ a uma distaˆncia d1 = 6cm da part´ıcula 1.
Qual e´ a compontente da forc¸a em x da part´ıcula 1 sobre a part´ıcula 2?
7. Sobre uma canaleta horizontal fixam-se duas cargas puntiformes QA e QB. Uma terceira
carga puntiforme +q e´ colocada sobre a canaleta, permanecendo em equil´ıbrio esta´vel na
posic¸a˜o indicada na figura.
a) qual e´ o sinal de QA?
b) qual e´ o sinal de QB?
c) quanto e´ a raza˜o |QA|
|QB|
?
8. Qual deve ser a distaˆncia entre a carga pontual Q1 = 26, 0µC e a carga pontual Q2 =
−47, 0µC para que a forc¸a eletrosta´tica entre as duas cargas, em mo´dulo, deva ser 5, 7N?
9. Duas part´ıculas de mesma carga sa˜o colocadas a 3, 2 × 10−3m de distaˆncia uma da outra e
liberadas a partir do repouso. A acelerac¸a˜o inicial da primeira part´ıcula e´ de 7, 0m/s2 e da
segunda de 9, 0m/s2. Se a massa da primeira part´ıcula e´ de 6, 3× 10−7kg, determine:
a) a massa da segunda part´ıcula.
b) o mo´dulo da carga de cada part´ıcula.
10. Uma part´ıcula de carga 3, 0 × 10−6C esta´ a 12,0 cm de distaˆncia de uma segunda part´ıcula
com uma carga de −1, 5 × 10−6C. Calcule o mo´dulo da forc¸a eletrosta´tica entre as duas
part´ıculas.
11. da carga Q que uma pequena esfera conte´m inicialmente, uma parte q e´ transferida para
uma segunda esfera situada nas proximidades. As duas esferas podem ser consideradas como
cargas pontuais. para que valor de q/Q a forc¸a eletrosta´tica das duas esferas e´ cnsiderada
ma´xima?
12. Na descarga de retorno de um relaˆmpago t´ıpico, uma corrente de 2, 5× 104A e´ mantida por
20µs.Qual e´ o valor da carga transferida?
13. Quatro part´ıculas formam um quadrado. As cargas sa˜o q1 = q4 = Q e q2 = q3 = q.
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Figura 1: Problema 5
Figura 2: Problema 6
a) Qual deve ser o valor da raza˜o Q/q para que a forc¸a eletrosta´tica total a que as part´ıculas
1 e 3 esta˜o submetidas seja nula?
b) Existe algum valor de q para o qual a forc¸a eletrosta´tica a que todas as part´ıculas esta˜o
submetidas seja nula?
Justifique as suas respostas.
14. Ainda sobre a figura 4, as cargas das part´ıculas sa˜o q1 = −q2 = 100nC e q3 = −q4 = 200nC.
O lado do quadrado e´ a = 5, 0cm. determine:
a) a componente de x da forc¸a eletrosta´tica Fx a que esta´ submetida a part´ıculas 3.
b) a componente de y da forc¸a eletrosta´tica Fy a que esta´ submetida a part´ıculas 3.
15. Uma corrente de 0, 300mA que atravesse o peito pode produzir fibrilac¸a˜o no corac¸a˜o de um
ser humano, perturbando o ritmo dos batimentos card´ıacos, com efeitos possivelmente fatais.
Se a corrente dura aproximadamente 2,0 minutos, quantos ele´trons de conduc¸a˜o atravessam
o peito da v´ıtima?
16. Quantos ele´trons e´ preciso remover de uma moeda para deixa´-la com carga +1, 0× 10−7C?
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Figura 3: Problema 7
Figura 4: Problema 13 e 14
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