Resolução de Exercícios Potencial Elétrico (1)

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Resolução de Exercícios – Potencial Elétrico (Tópico 3)
Prof. Victor Rocha Rodrigues da Silva
(Q. 122 – p. 106) O sistema de condutores perfeitos da figura consta de duas esferas de raios r1 = a e r2 = 2a, interligadas por um longo fio condutor de capacitância nula. Quando o sistema é eletrizado com carga elétrica positiva Q, após o equilíbrio eletrostático ser alcançado, o condutor de raio r1 apresenta densidade superficial de carga elétrica (1 e o de raio r2 apresenta densidade superficial de carga elétrica (2. Nessa situação, qual a relação (1/(2?
Resolução:
Definição de Densidade Superficial de Carga Elétrica
I
Condição do Equilíbrio Eletrostático
II
Aplicando II em I, temos:
I
Aplicando os valores do enunciado r1 = a e r2 = 2a, temos:
 
Poder das Pontas
Pergunta Extra: Q1 = ? e Q2 = ?
II
Aplicando os valores do enunciado r1 = a e r2 = 2a, temos:
Princípio da Conservação da Carga Elétrica
Sistema Isolado
Sistema de Equações
(Q. 109 – p. 104) (UNIP-SP) Uma partícula P1 eletrizada com carga elétrica positiva Q está fixa em um ponto C. Outra partícula P2 de massa m e eletrizada com carga elétrica negativa q parte do repouso de um ponto A, a uma altura H acima do solo, e desliza em um plano inclinado de 45º, em relação à horizontal, fixo no solo.
A aceleração da gravidade local é constante e tem módulo igual a g. Despreze as forças de atrito e a resistência do ar. 
A partícula P2 atinge o solo, no ponto B, com uma energia cinética:
que depende dos valores de Q e q.
igual a 
.
que não depende do valor de m.
igual a 
, em que K é a constante eletrostática do ar.
igual a 
, em que K é a constante eletrostática do ar.
Resolução:
1ª maneira
Princípio de Conservação de Energia
Resposta: opção B
2ª maneira
Teorema Trabalho – Energia
Resposta: opção B
(Q. 113 – p. 105) (UNICAMP) A durabilidade dos alimentos é aumentada por meio de tratamentos térmicos, como no caso do leite longa vida. Esses processos térmicos matam os microorganismos, mas provocam efeitos colaterais indesejáveis. Um dos métodos alternativos é o que utiliza campos elétricos pulsados, provocando a variação de potencial através da célula, como ilustrado na figura abaixo. A membrana da célula de um microorganismo é destruída se uma diferença de potencial de (Vm = 1 V é estabelecida no interior da membrana, conforme a figura abaixo.
Sabendo-se que o diâmetro de uma célula é de 1 μm, qual é a intensidade do campo elétrico que precisa ser aplicado para destruir a membrana?
Qual é o ganho de energia em eV de um elétron que atravessa a célula sob a tensão aplicada?
Resolução:
Definição de eV (elétron-volt)
É a energia adquirida por um elétron ao atravessar uma região com uma ddp em módulo de 1 V.
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