1º Lista de exercicios

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FACULDADE SANTO AGOSTINHO – FSA
DISCIPLINA FISICA GERAL E EXPERIMENTAL II
PROFESSOR RODRIGO
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS
1. A atmosfera da Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos provenientes do espaço sideral, constituídos 
principalmente por prótons. Se a Terra não possuísse atmosfera, cada metro quadrado da superfície terrestre receberia em 
média 1500 prótons por segundo. Qual seria a corrente elétrica recebida pela superfície de nosso planeta?
2. Duas esferas idênticas de massa m estão carregadas com carga q e suspensas por fios isolantes de comprimento L. O ângulo 
de abertura resultante é 2θ .
a) mostre que q2cosθ=16πε0 L
2mg sen3θ
b) se m=1g , L=20cm e θ=30º , qual é o valor de q?
3. Responda:
a) explique o que acontece com as esferas do problema anterior se uma delas é descarregada (ligando, por exemplo, 
momentaneamente a esfera à Terra). 
b) determine a nova distância de equilíbrio x, usando os valores dados de l, m e a carga q encontrada.
4. Uma carga Q é distribuída uniformemente sobre um fio semicircular de raio a . Calcule a força com que atua sobre 
uma carga de sinal oposto −q colocada no centro.
5. Dois fios retilíneos de mesmo comprimento a separados por uma distância b , estão uniformemente carregados com 
densidade linear de carga λ e −λ . Calcule o campo elétrico no ponto P do retângulo de lados a e b .
6. No modelo de J. J. Thompson para o átomo de hidrogênio, a carga +e do núcleo era imaginada como estando 
uniformemente distribuída no interior de uma esfera de raio a da ordem de 10−8 cm (raio atômico) e o elétron era 
tratado como uma carga puntiforme −e movendo-se no interior dessa distribuição.
a) calcule o campo elétrico que atua sobre o elétron num ponto à distância r<a do centro da esfera;
b) mostre que o elétron poderia mover-se radialmente com um movimento harmônico simples;
c) calcule a frequência de oscilação e compare com a frequência típica da luz visível (considere 4⋅1014 hz a8⋅1014 hz ).
7. Um elétron é liberado a partir do repouso a uma distância perpendicular de 9,0 cm de uma barra não condutora retilínea 
muito longa com uma densidade de cargas uniforme de 6,0 OμC por metro. Qual é o módulo da aceleração inicial do elétron?
8. Na figura abaixo uma pequena esfera não-condutora de massa m=1,0 mg e carga q=2,0 x 10-8 C (distribuída uniformemente 
em todo o volume) está pendurada em um fio não-condutor que faz um ângulo θ=30º com uma placa vertical, não-
condutora, uniformemente carregada (vista de perfil). Considerando a força gravitacional a que a esfera está submetida e 
supondo que a placa possui uma grande extensão, calcule a densidade superficial de cargas σ da placa.