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Lista de Execrícios 1
Carga elétrica, Força de Coulomb e Campo
Elétrico gerado por cargas puntiformes
Os problemas abaixo foram extraídos do 
capítulo 23 de:
SERWAY, Raymond A., JEWETT, John
W. Physics for Scientists and
Engineers. 6. ed. Boston:
Brooks/Cole, 2003.
1. (23.2) (a) Calcule o número de elétrons
em um pequeno alfinete de prata
eletricamente neutro que tem uma massa
de 10,0 g. A prata tem 47 elétrons por
átomo, e a sua massa molar é 107,87
g/mol. (b) Élétrons são adicionados ao
alfinete até que a carga elétrica resultante
é de 1,00 mC. Quantos elétrons são
adicionados para cada 109 elétrons já
presentes? Resposta: (a) 2,62×1024 
(b) 2,38.
2. (23.3) O Prêmio Nobel Richard Feynman
disse uma vez que, se duas pessoas
estivessem a uma distância de um braço e
tivessem 1% mais elétrons do que
prótons, a força de repulsão entre elas
seria o suficiente para levantar um "peso''
igual ao da Terra. Realizar um cálculo de
ordem de grandeza para fundamentar essa
afirmação. Considere duas pessoas de 70
kg com braços de 60 cm e que elas sejam
constituídas (quase somente) de água.
3. (23.7) Três cargas puntiformes estão
localizados nos vértices de um triângulo
equilátero como mostrado na figura
abaixo. Calcular a força elétrica resultante
sobre a carga de 7,00 μC .
Resposta: 0,872 N formando um ângulo
de 330º com o eixo x.
4. (23.10) Duas pequenas contas com cargas
positivas 3q e q estão fixas às
extremidades opostas de uma haste
isolante horizontal que se estende da
origem até o ponto x=d . Como
mostrado na figura abaixo, uma terceira
conta pequena pode deslizar livremente
sobre a haste. (a) Em que posição a
terceira conta está em equilíbrio? (b) O
equilíbrio é estável ou instável?
Resposta: (a) 0,634 d (b) Será estável se a
terceira conta for positiva e instável caso
o contrário.
5. (23.13) Quais são o módulo e a direção do
campo elétrico que equilibra o peso de (a)
um elétron e (b) um próton? Dados:
melétron=9,11×10
−31 kg
mpróton=1,67×10
−27 kg
Resposta: (a) −5,58×10−11 N /C ĵ
(b) +1,02×10−7 N /C ĵ
6. (23.19) Três cargas pontuais estão
dispostas como se representa na figura
abaixo. (a) Encontre o vetor campo
elétrico que as cargas de 6,00 nC e – 3,00
nC geram em conjunto na origem. (b)
Encontre o vetor força sobre a carga de
5.00 nC.
Resposta:
(a) (−5,99×102 î−2,70×103 ĵ)N /C
(b) (−3,00 î−13,5 ĵ)μ N
7. (23.22) Considere o dipolo elétrico
mostrado na figura abaixo. Mostre que o
campo elétrico em um ponto distante
sobre o semieixo +x é E x≃4 k qa / x
3 .
8. (23.23) Considere n cargas pontuais
positivas iguais, cada uma de módulo Q/n,
colocadas simetricamente sobre uma
circunferência de raio R. Calcule o
módulo do campo elétrico num ponto a
uma distância x do plano da
circunferência sobre o eixo de simetria da
circunferência.
Resposta: k Q x î
(R2+x2)3 /2
9. (23.24) Considere um número infinito de
cargas idênticas (cada uma de valor q)
colocadas ao longo do eixo x, a distâncias
a, 2a, 3a, 4a, ... a partir da origem. Qual é
o campo elétrico no origem devido a essa
distribuição? Sugestão: Use o fato que
∑
n=1
∞ 1
n2
=π
2
6
.
Resposta: − π
2 k q
6a2
î