lista carga elétrica

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Lista 01 - Carga Elétrica 
(Eletricidade e Magnetismo – 03147) 
 
1. Sendo dadas duas esferas de metal montadas em suporte portátil de material isolante, invente um modo de 
carregá-las com quantidades de cargas iguais e de sinais opostos. Você pode usar uma barra de vidro ativada 
com seda, mas ela não pode tocar as esferas. É necessário que as esferas sejam do mesmo tamanho, para o 
método funcionar? 
2. Na questão anterior, descubra um modo de carregar as esferas com quantidades de carga iguais e de mesmo 
sinal. Novamente, é necessário que as esferas tenham o mesmo tamanho para o método a ser usado? 
3. Uma barra carregada atrai fragmentos de cortiça que, assim que a tocam, são violentamente repelidos. 
Explique a causa disto. 
4. Por que as experiências em eletrostática não funcionam bem em dias úmidos? 
5. (a) Uma barra de vidro positivamente carregada atrai um objeto suspenso. Podemos concluir que o objeto está 
carregado negativamente? (b) A mesma barra carregada positivamente repele o objeto suspenso. Podemos 
concluir que o objeto está positivamente carregado? 
6. Teria feito alguma diferença significativa se Benjamin Franklin tivesse chamado os elétrons de positivos e os 
prótons de negativos? 
7. Um elétron (carga = - e) gira ao redor de um núcleo (carga = +2e) de um átomo de hélio. Qual das partículas 
exerce maior força sobre a outra? 
8. A força elétrica que uma carga exerce sobre outra se altera ao aproximarmos delas outras cargas? 
9. Qual é a força elétrica entre duas cargas de 1C separadas por (a) 1m e (b) 1km? 
10. As cargas q1 = q2 = 20 µC na Fig. 1a estão fixas e separadas por d = 1,5m. (a) Qual é a força elétrica que age 
sobre q1? (b) Colocando-se uma terceira carga q3 = 20 µC na posição indicada na Fig.1b,qual é agora a força 
que age em q1 ? 
11. Quais são as componentes horizontal e vertical da resultante das forças eletrostáticas que atuam na carga +2q 
da Fig. 2, se q = 1,0×10-7C e a =5 cm? Dê o módulo, a direção e o sentido desta resultante. 
12. Duas cargas puntiformes livres +q e +4q estão a uma distância L uma da outra. Uma terceira carga é colocada 
de tal forma que todo o sistema fica em equilíbrio. (a) Qual é a posição e o (b) valor da terceira carga? (c) O 
equilíbrio do sistema é estável? 
13. Uma carga Q é dividida em duas cargas q e (Q-q) e separadas. Qual o valor de q para que a força de repulsão 
entre elas seja máxima? 
14. Duas pequenas esferas metálicas iguais, com massa m e carga q, estão suspensas por fios isolantes de massas 
desprezíveis de comprimento L, como na Fig. 3. Se o ângulo for suficientemente pequeno, de modo que sen θ 
possa ser substituída por tan θ, (a) mostrar que, quando as esferas estão em equilíbrio, x = (q2 L /2πε0 mg)1/3. 
Se L = 120 cm, m = 10 g e x = 5 cm: (b) verificar a aproximação trigonométrica acima e (c) calcular q. 
15. No problema anterior, cujas esferas são condutoras (a) O que acontecerá após uma delas ser descarregada? 
Explique sua resposta. (b) Calcule a nova separação de equilíbrio das bolas 
16. Uma carga puntiforme de +3.0 x 10-6 C dista 12 cm de uma segunda carga puntiforme de -1.5 x 10-6 C. 
Calcular o módulo da força eletrostática que atua sobre cada carga. 
17. Qual deve ser a distância entre duas cargas puntiformes q1 = 26 µC e q2 = -47 µC para que o módulo da força 
eletrostática entre elas seja de 5.7 N? 
18. O módulo da força eletrostática entre dois íons idênticos que estão separados por uma distância de 5,0 x 10-10m 
vale 3,7 x 10-9 N. (a) Qual a carga de cada íon? (b) Quantos elétrons estão “faltando” em cada íon (o que dá ao 
íon sua carga não equilibrada)? 
 
Respostas: 9.(a) 9×109 N (b) 9000N 
10.(a) 1,6N (b) 2,77N 11. Fhor = 0,169N 
(p/direita) e Fvert = 0,047N (p/ baixo) 
12.(a) Entre as cargas, L/3 de q (b) -4q/9 
(c) Instável 13. Q/2 14.(b) 0,0208348 ~ 
0,0208379 (c) 2,38×10-8C 15. (b) 3,1 cm 
16. 2,81 N 17. 1,4 m 18.(a) ±3,2 x 10-19 C 
(b) 2 elétrons