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FOLHA DE QUESTÕES A CURSO: DISCIPLINA: Ciclo Básico das Engenharias Física II NOME: ASS: DATA: Professor: AVAL: GRAU: TURMA: MATRÍCULA: Claudia de Abreu P1 Atenção: QUESTÕES SEM DESENVOLVIMENTO NÃO SERÃO CONSIDERADAS 1) Uma distribuição estática de cargas, no vácuo, consiste de 3 cargas puntiformes, +2q, -2q e +3q, localizadas nos vértices de um quadrado de lado a, como indicado na figura. Considere os valores: a 30 cm e q 4,0 nC, determine: a) (1,5 pt) a força elétrica resultante sobre a carga 3q (módulo, direção e sentido); b) (1,5 pt) o campo elétrico resultante sobre o centro do quadrado (módulo, direção e sentido); Solução: a) b) 2q -2q 3q 2) Verifica-se que o campo elétrico produzido por um plano isolante carregado pode ser calculado pela Lei de Gauss. Considere uma superfície gaussiana cilíndrica de raio e comprimento , conforme mostra a figura. Sabendo que a carga por unidade de área do plano carregado vale , calcule para a sup. gaussiana indicada: a) o fluxo elétrico 𝜙E através da parede cilindrica; (0,5 pt) b) o fluxo elétrico 𝜙E através do tampo esquerdo; (0,5 pt) c) o fluxo elétrico 𝜙E através do tampo direito; (0,5 pt) d) o campo elétrico a uma distância próxima ao plano carregado; (1 pt) Solução: Seja a figura ao lado com as indicações do campo elétrico e vetor área h 𝑑𝐴 𝑑𝐴 𝑑𝐴 3) A figura mostra duas minúsculas esferas condutoras idênticas, com cargas e , no vácuo, separadas por uma distância a. O ponto M é o ponto médio entre as duas esferas e a força elétrica entre elas vale 12,0 N. Sabendo que elas são tocadas e depois novamente separadas pela mesma distância a, encontre: a) os novos valores da carga de cada esfera em função da carga q; (1 pt) b) o valor numérico da força elétrica entre as esferas, após elas se tocarem. (1,5 pt) Solução: 4) Duas partículas igualmente carregadas com carga Q quando são separadas de uma distância D, repelem-se mutuamente com uma força elétrica de módulo igual a . Determine a razão ⁄ entre a nova força de repulsão e , quando: a) a distância entre as partículas for triplicada; (1 pt) b) forem duplicados o valor de cada carga e o valor da distância; (1 pt). FOLHA DE QUESTÕES B CURSO: DISCIPLINA: Ciclo Básico das Engenharias Física II NOME: ASS: DATA: Professor: AVAL: GRAU: TURMA: MATRÍCULA: Claudia de Abreu P1 Atenção: QUESTÕES SEM DESENVOLVIMENTO NÃO SERÃO CONSIDERADAS 1) Uma distribuição estática de cargas, no vácuo, consiste de 3 cargas puntiformes, +q, -q e +2q, localizadas nos vértices de um quadrado de lado a, como indicado na figura. Considere os valores: a 2,0 cm e q 4,0 nC, determine: a) (1,5 pt) a força elétrica resultante sobre a carga 2q (módulo, direção e sentido); b) (1,5 pt) o campo elétrico resultante sobre o centro do quadrado (módulo, direção e sentido); Solução: a) b) q -q 2q 2) Verifica-se que o campo elétrico produzido por um plano condutor carregado pode ser calculado pela Lei de Gauss. Considere uma superfície gaussiana cilíndrica de raio e comprimento , conforme mostra a figura. Sabendo que a carga por unidade de área do plano carregado vale , calcule para a sup. gaussiana indicada: a) o fluxo elétrico 𝜙E através da parede cilindrica; (0,5 pt) b) o fluxo elétrico 𝜙E através do tampo esquerdo; (0,5 pt) c) o fluxo elétrico 𝜙E através de toda a superfície; (0,5 pt) d) o campo elétrico a uma distância próxima ao plano carregado; (1 pt) Solução: Seja a figura ao lado com as indicações do campo elétrico e vetor área 𝑑𝐴 h 3) A figura mostra duas minúsculas esferas condutoras idênticas, com cargas e , separadas por uma distância a. O ponto M é o ponto médio entre as duas esferas e a força elétrica entre elas vale 12,0 N. Sabendo que elas são tocadas e depois novamente separadas pela mesma distância a, encontre: a) os novos valores da carga de cada esfera em função da carga q; (1 pt) b) o valor numérico da força elétrica entre as esferas, após elas se tocarem. (1,5 pt) 4) Duas partículas igualmente carregadas com carga Q quando são separadas de uma distância D, repelem-se mutuamente com uma força elétrica de módulo igual a . Determine a razão ⁄ entre a nova força de repulsão e , quando: a) a distância entre as partículas for triplicada; (1 pt) b) forem duplicados o valor de cada carga e o valor da distância; (1 pt)
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