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LISTA DE EXERCICIO 2 CARGAS E LEI DE COULOMB

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Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas – DCET
Disciplina: FISICA III	
Professor: Décio Tosta de Santana
LISTA DE EXERCÍCIOS 2 – CARGA ELÉTRICA E LEI DE COULOMB 
Nas questões, considere a carga elementar de valor e = 1,6.10-19C e a constante eletrostática k = 8,98.109 Nm2/C2 , onde seu uso for necessário.
 
CARGAS
A Figura abaixo mostra três pares de esferas iguais que são colocadas em contato e depois separadas. As cargas presentes inicialmente nas esferas estão indicadas. Ordene os pares de acordo a) com o módulo da carga transferida quando as esferas são postas em contato e b) com o módulo da carga presente na esfera positivamente carregada depois que as esferas são separadas, em ordem decrescente.
 +6e -4e		 0 +2e		 -12e +14e
A Figura abaixo mostra duas partículas carregadas em um eixo. As cargas têm liberdade para se mover; entretanto, é possível colocar uma terceira partícula em um ponto tal que as três partículas fiquem em equilíbrio. a) Esse ponto está à esquerda das duas primeiras partículas, à direita ou entre elas? b) A carga da terceira partícula deve ser positiva ou negativa? c) O equilíbrio é estável ou instável?
 -3q -q
Quantos elétrons é preciso remover de uma moeda para deixá-la com uma carga de +1,0. 10-8 C ?
LEI DE COULOMB (FORÇA)
Duas cargas elétricas puntiformes separadas por uma dada distância repelem-se com força de intensidade F. Se reduzirmos a distância à quarta parte, sem alterar as cargas, qual a intensidade da nova força. Qual a razão entre as forças?
Duas pequenas esferas no vácuo estão eletrizadas com cargas q = -3,0 µC e Q = +3,0 µC. A distância que as separa é 1,0 m. Calcular a intensidade da força eletrostática. Dizer se ocorre repulsão ou atração. 
Nos vértices de um triângulo equilátero, de 2,0 m de lado, estão colocadas as cargas q1 = q2 = 1,0. 10-5 C e q3 = 2,0. 10-5 C. Calcule a intensidade da força resultante que atua na carga q3.
Um ser humano médio pesa 650N. Se dois seres assim carregassem, cada qual 1,0 C de excesso de carga, um positivo e o outro negativo, qual deve ser a distância entre eles para que a atração elétrica seja igual aos seus pesos de 650N?
Duas pequenas esferas de plástico possuem cargas elétricas positivas. Quando estão separadas por uma distância igual a 15,0 cm, a força de repulsão entre elas possui módulo igual a 0,220N. Qual será a carga de cada esfera? a) se as cargas das esferas forem iguais? b) Se a carga de uma esfera for o quádruplo da carga da outra esfera. 
Na figura abaixo, três partículas carregadas estão em um eixo x. As partículas 1 e 2 são mantidas fixas. A partícula 3 está livre para se mover, mas a força eletrostática exercida sobre ela pelas partículas 1 e 2 é zero. Se L23 = L12 , qual é o valor da razão q1/q2?
 L12	 	 L23
 1 2		 3 x
Na figura abaixo, quatro partículas formam um quadrado. As cargas são q1 =q4 = Q e q2=q3=q. a) Qual deve ser o valor da razão Q/q para que a força eletrostática total a que as partículas 1 e 4 estão submetidas seja nula? b) Existe algum valor de q para o qual a força eletrostática a que todas as partículas estão submetidas seja nula? Justifique sua resposta.
 y
					a
			 1 2
			 a	 a
			 3		 4 	 	
							x
					a
Na figura acima as cargas das partículas são q1 = -q2 = 100 nC e q3= -q4=200nC. O lado do quadrado é a=5,0 cm. Determine a) a componente x e b) a componente y da força eletrostática a que está submetida a partícula 3.
A figura abaixo mostra um sistema de quatro partículas carregadas, com θ = 30° e d = 2,0 cm. A carga da partícula 2 é q2 = +8,0.10-19 C; a carga das partículas 3 e 4 é q3= q4 = - 1,6.10-19 C. Qual deve ser a distância D entre a origem e a partícula 2 para que a força que age sobre a partícula 1 seja nula? b) Se as partículas 3 e 4 são aproximadas do eixo x mantendo-se simétricas em relação a esse eixo, o valor da distância D é maior, menor ou igual ao do item (a)?
 y
					
			 3 
		1	θ 
 d	 D	 2	 x 
			θ
			 4		 	 	
							
	
 Na Figura abaixo, duas pequenas esferas condutoras de mesma massa m e mesma carga q estão penduradas em fios não condutores de comprimento L. Suponha que o ângulo θ é tão pequeno que a aproximação tg θ ~ sen θ pode ser usada. a) Mostre que a distância de equilíbrio entre as esferas é dada por
b) Se L = 120 cm, m = 10 g e x=5,0 cm, qual o valor de ?
 						θ θ
						 			 L		 L	
			 
								 q			 q
										 x					
a) Explique o que acontece com as esferas do problema 42 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 e m e o valor calculado de .

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