Física_V_02_2014_1o_EE_04112014

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Universidade Federal de Pernambuco 
Departamento de Física 
 
Curso de Geologia 
 
Física Geral 5 - 20 Semestre de 2014 
 
10 Exercício Escolar 04/NOV/2014 
 
 
Nome do Aluno: 
 
 
Assinatura: 
 
 
1. [2,0] Campo elétrico devido a cargas pontuais. Três cargas pontuais 
de valor 1,0 CQ = + estão dispostas ao longo de uma meia circunferência de 
raio R , como mostrado na Fig.1. a) [1,0] Qual o valor do campo elétrico 
devido a essas cargas em um ponto P a uma distância L do centro O da 
circunferência e situado sobre o eixo de simetria da distribuição de cargas? 
b) [1,0] Qual o valor desse campo para o caso em que L R� ? 
 
Fig. 1 
 
 
2. [2,0] Campo elétrico devido a uma distribuição contínua de cargas. 
Um arco com a forma de uma meia circunferência de raio R é feito de um 
material plástico que tem uma densidade de carga linearλ , como mostrado 
na Fig. 2. a) [1,0] Qual o valor do campo elétrico no centro O da 
circunferência se a densidade de carga linearλ for constante? b) [1,0] Qual 
o valor do campo nesse ponto se a densidade de carga linear variar na 
forma 20 sinλ λ α= , onde 0λ é uma constante? 
 
Fig. 2 
 
 
3. [3,0] Potencial elétrico de um cabo coaxial cilíndrico infinito. Um 
cabo coaxial cilíndrico com raio interno 1R e raio externo 2R , feito de um 
material condutor, tem cargas por unidade de comprimento L iguais a Q− 
e Q+ , respectivamente (ver Fig. 3). a) [2,0] Calcule o potencial elétrico em 
todas as regiões do espaço (isto é, 1 1 2 2) r R , ) R r R , e ) a b c r R≤ ≤ ≤ ≥ ), se o 
referencial é tomado como ( 0) 0V r = = . b) [1,0] Faça o gráfico 
correspondente de ( ) V r como função de r . 
 
Fig. 3 
 
4. [3,0] Capacitores em série. Em um determinado circuito, um capacitor 
formado por duas placas paralelas de área A separadas de uma distância d 
tem uma capacitância 0C quando apenas ar existe entre as placas. 
Enquanto a bateria permanece ligada, a área entre as placas é totalmente 
preenchida por dois blocos de dielétricos de espessura d/2 e constantes 
dielétricas 1 2 e κ κ (Fig. 4). a) [1,0] Qual o novo valor da capacitância total 
do capacitor? b) [1,0] Quais os valores da energia armazenada em cada 
uma das regiões dos dielétricos? c) [1,0] Quais os novos valores da carga 
livre nas placas do capacitor original? 
 
Fig. 4 
 
Esta prova é de caráter individual. 
 
Não esqueça de colocar seu nome em cada folha de papel usada nas respostas. 
 
É permitido o uso de calculadoras.