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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ SULACAP ALUNA: IRIS TURMA: DATA: FÍSICA EXPERIMENTAL III Prof. Vitor Dias SULACAP – RJ 2018 Quando um chuveiro é aberto em um banheiro fechado, os respingos de água no piso e no box, podem encher o ar de íons negativos e produzirem um campo elétrico no ar de até 1000N/C. Considere um banheiro de dimensões 2,5m x 3m x 2m. Suponha que no teto, no piso e nas quatro paredes o campo elétrico no ar é perpendicular à superfície e possui módulo uniforme de 600N/C. Suponha também que essas superfícies formam uma superfície gaussiana que envolve o ar do banheiro. Dertemine: a) A densidade volumétrica de cargas ρ è: b) O número de cargas elementares e- em excesso por metro cúbico de ar. Respostas e memória de cálculo: a) A área total que limita o banheiro é: A= 2(2,5x3,0) + 2(3,0x2,0) + 2(2,0x2,5) = A= 37m² O valor absoluto do fluxo elétrico total, com os pressupostos saturados no problema é: |Ф| = (600N/C)(37m²) = 22x10³ N.m²C. De acordo com Gauss' concluí-se que a carga incluída (em valor absoluto) é: |qenc| = ε0|Ф| = 2,0 x 10-7 C. Portanto, com o volume V=15m³, e reconhecendo que estamos lidando com cargas negativas, a densidade é 1,3x10-8 C/m³. ρ = |qenc| = 2,0 x 10-7 C =1,3x10-8 C/m³. V 15m³ b) Conclui-se que temos (|qenc|/e)/ V = (2.0 x 10-7 C/1.6 x 10-19 C)/15m³ = 8,2 x 1010 de excesso de elétrons por m³.
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