Lista de Exercícios Unidade I

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Lista de Exercícios – Unidade I 
1. Na figura abaixo temos duas esferas carregadas com 
cargas Q1 = Q2 presas por fios de seda de comprimento L 
cada. As esferas possuem massa m1 = m2 = 3,5 g. Sabendo 
que o sistema está em equilíbrio estático encontre os 
valores das cargas Q1 e Q2. (g = 9,8 m/s2) 
 
 
2. Duas esferas com cargas Q estão 
fixas e separadas por uma distância X. 
Acima delas é colocada uma terceira 
esfera de massa m e carga q, de modo 
que, no equilíbrio, elas ficam dispostas 
conforme mostrado na figura a seguir. 
As duas esferas inferiores possuem 
cargas iguais a 4,0	 � 10��			cada uma, enquanto a esfera superior possui carga igual a 
2,5	 � 10��		 e massa igual a 1,08 g. Sabendo que o ângulo θ é igual a 60°, calcule a 
distância X entre as esferas inferiores para essa configuração das três cargas. 
3. Em um experimento de física foi observado que a 
carga elétrica q0 de massa m = 3 x 10-5 kg está em 
equilíbrio estático devido as forças de atração geradas 
pelas cargas q1 = q2 = 5nC em oposição a força peso. 
Encontre o valor da carga q0 para que isso ocorra. 
Considere g = 9,8 m/s2. 
 
4. Uma partícula carregada Q = 21nC de massa 
m = 8,45 x 10-5 kg entra numa região com campo 
elétrico uniforme. Sabendo que a aceleração 
produzida pelo vetor força resultante é a = 15 
m/s2, encontre o campo elétrico e a diferença de 
potencial entre as placas paralelas. Considere g 
= 9,8 m/s2. 
5. Encontre o módulo do vetor campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que as 
cargas q1 = q3 = 10µC e q2 = 3µC. 
 
6. Qual o valor do potencial elétrico no ponto P? Sabendo que as cargas assumem os 
seguintes valores: q1 = 4µC; q2 = -3µC; q3 = 5µC, q4 = 3µC e q5 = -5µC. 
 
7. Qual o valor do potencial elétrico no ponto P? Sabendo que as cargas assumem os 
seguintes valores: q1 = -2µC; q2 = 5µC; q3 = 3µC e q4 = -4µC. 
 
8. Suponha que uma carga q = 3,2nC está se movimentando com velocidade inicial v0 = 
1,5 x 106 m/s nas proximidades de uma carga Q = 36nC, que se mantém em repouso 
durante todo o processo, como mostra a figura. Considere a massa da partícula q igual 
a 2,55 x 10-24 kg. Encontre a velocidade da partícula q quando ela está a uma distância 
final rF = 72cm. 
 
9. Suponha que uma carga q = -4,2nC está se movimentando com velocidade 2,0 x 106 
m/s nas proximidades de uma carga Q = 45nC, que se mantém em repouso durante todo 
o processo, como mostra a figura. Considere a massa da partícula q igual a 8,5 x 10-20 kg. 
Encontre a velocidade da partícula q quando ela está a uma distância rF = 36cm. 
 
10. Qual o valor da energia potencial elétrica total do sistema representado abaixo? 
Sabendo que as cargas assumem os seguintes valores: q1 = 3µC; q2 = 6µC; q3 = 5µC e 
q4 = 8µC. 
 
11. Um capacitor de placas paralelas C0 possui a área de cada placa igual a 12,0 cm² e a 
distância de 2,0 mm entre as placas, sobre o capacitor é aplicado uma diferença de 
potencial V0 = 48,0 V. Em seguida, o capacitor é preenchido por um dielétrico, e é 
aplicada sobre o mesmo uma tensão V de tal que Q0 = Q, produzindo um campo elétrico 
E = 1,5 x 104 V/m. Encontre a capacitância C. 
12. Um capacitor de placas paralelas C0 possui a área de cada placa igual a 50,0 cm² e a 
distância de 3,5 mm entre as placas, e sobre o capacitor é aplicado uma diferença de 
potencial de 30,0 V. Em seguida, o capacitor é preenchido por um dielétrico, e ao aplicar 
a mesma diferença de potencial sobre esse novo capacitor C, é possível acumular uma 
quantidade de carga Q = 6,83 x 10-8 C. Encontre a constante de dielétrica. 
13. Sobre um capacitor de placas paralelas, com área de cada placa igual a 75,0 cm², é 
aplicada uma diferença de potencial de 50,0 V, formando um campo elétrico de 2,0 x 
104 V/m. Encontre a carga armazenada por esse capacitor. 
 
14. Encontre a capacitância equivalente para o circuito elétrico mostrado abaixo. 
 
15. Encontre a capacitância equivalente para o circuito elétrico mostrado abaixo. 
 
16. Encontre a carga e a diferença de potencial para cada um dos capacitores do circuito 
abaixo. Sabendo que VAB = 24 V; C1=5µF; C2 = 3µF e C3 = 24µF. 
 
17. Encontre a carga e a diferença de potencial para cada um dos capacitores do circuito 
abaixo. Sabendo que VAB = 33 V; C1=9µF; C2 = 6µF e C3 = 3µF.