Lista de Exercícios 01 Física III

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Lista de Exercícios 01 Física III
Prof Dr. Celso Luiz Franzotti
Engenharia Civil UNASP 2015
Cargas Elétricas
De um corpo inicialmente neutro são retirados 200 milhões de elétrons. Qual a sua carga? Resp: (+32 pC)
Para um corpo neutro são fornecidos 250 bilhões de elétrons. Com que carga o corpo ficou eletrizado? Resp: (–40 nC)
Um corpo com –250 nC recebe 450 bilhões de elétrons. Com que carga este corpo ficou eletrizado? R:–322 nC
 Um corpo está eletrizado com uma carga de 2,5C. Quantos elétrons ele precisa receber para ficar eletrizado com uma carga de –1C ? Resp: (21,875 x 1018 elétrons)
Um corpo esta eletrizado com uma carga de –1440 pC. O que se deve fazer para deixar este corpo eletrizado com uma carga de +280 nC ? Resp: (retirar 1,759 x 1012 elétrons)
Força Elétrica
					 		
Duas cargas puntiformes, q1 = 15 µC e q2 = 12 µC estão separadas pela distância de 15 cm. Com que força se repelem. se estiverem: 
a) No ar seco, r = 1 Resp: (72 N) 
b) Em um meio de r = 2,5 Resp: (28,8 N)
Uma carga q1 = +4x10–9 C, a distância de 6cm de outra q2 , repele–se com uma força de 15 x 10–4 N. Qual será o valor de q2 se as cargas estiverem no ar seco? Resp: (+150 nC)
Sendo q1 = 9 nC e q2 = -8 nC, a que distância se atraem, no ar seco, com uma força 2 x 10-5 N ? Resp: (18 cm)
Duas cargas puntiformes, distando 6 cm uma da outra, se repelem com uma força de 2x10 –5 N. Qual será a intensidade da força quando a distância for: 
a) 3 vezes menor Resp: (18 x 10-5 N) 
b) o dobro Resp: (0,5 x 10-5 N)
 Duas cargas elétricas iguais, separadas pela distância de 4 cm, no ar seco, se repelem com uma força de 81 x 10–5 N. Quais os valores das cargas ? Resp: (12 nC)
Duas cargas elétricas, q1 e q2 , quando separadas pela distância de 5 cm, no ar seco, se repelem com a força de 12 x 10–5 N. Quais são as quantidades de carga em cada uma delas, se uma é:
4/3 da outra? Resp: (6,67 nC e 5 nC) 
a terça parte da outra? Resp: (3,34 nC e 10 nC)
Duas pequenas esferas possuem cargas de –5 µC e 11 µC. Postas em contato e a seguir separadas de 6 cm, com que força irão se repelir num meio de r = 1,0 ? Resp: (22,5 N)
Duas cargas puntiformes de 4 µC e 8 µC se repelem com uma força de 320 N. Se elas são colocadas em contato e a seguir colocadas à mesma distância anterior, passarão a se repelir com qual força ? Resp: (360 N)
Uma esfera eletrizada com uma carga Q entra em contato com outra igual no estado neutro. Depois são separadas à distância de 100 cm e passam a se repelir mutuamente com força de 81 x 10–7 N, no vácuo. Calcule a carga primitiva Resp: (antes do contato) da esfera eletrizada. Resp: (60 nC)
Duas pequenas esferas possuem cargas de –70 nC e –20 nC. Postas em contato e a seguir separadas de 7,5 cm, com que força irão se repelir ? Dado r = 1,8. Resp: (1,8 x 10-3 N)
Duas cargas puntiformes de –5 µC e +9 µC se atraem com uma força de 450N. Se elas são colocadas em contato e, a seguir, à mesma distância anterior, qual será a nova força entre elas? (r = 1,8) Resp: (40 N)
Três cargas puntiformes alinhadas distam 3cm entre si. A carga central tem valor de –128 µC e as das extremidades +125 µC. Uma carga de +1 µC é colocada a 4 cm da carga central, de maneira a ficar eqüidistante das duas extremidades . Determine a resultante das forças que atuam sobre a carga de +1µC. Resp: (zero)
No sistema ao lado, q = 2µC e as cargas extremas são fixas. Determine a intensidade da força elétrica resultante sobre a carga –q. Dado r = 1,8. Resp: (1,875 N)
Sobre um eixo horizontal, no vácuo, existem duas cargas positivas, puntiformes, de 10 µC e 40 µC, colocadas nos pontos A e B, respectivamente. Determinar a que distância do ponto A devemos colocar uma carga de 1 µC de modo que a resultante das forças de origem elétrica que atuem sobre ela seja nula. Resp: (0,67cm)
Três cargas puntiformes estão colocadas no vácuo, sobre o eixo XX’, conforme mostra a figura ao lado. A que distância de q2, sobre o eixo XX’, devemos colocar uma carga q = 1µC para que a resultante das forças elétricas que atuam sobre ela seja nula? Resp: (10 cm)
Três cargas puntiformes ocupam os vértices de um triângulo retângulo, em um meio de r = 1,8 conforme o esquema ao lado. Determine a força resultante que atua na carga de 4 µC. Resp: (7x10-5 N ; = 21,7º)
Uma bolinha de isopor com massa igual a 15 g, carregada positivamente é repelida por uma esfera de alumínio com carga de 12 µC, no ar seco, conforme o esquema ao lado. Determine a carga na bolinha. Resp: (5 nC).
Uma carga positiva q = 5,0 µC está fixa num ponto O do espaço. Uma segunda carga positiva Q = 1µC é colocada num corpo de peso igual a 200 N e só pode se deslocar na vertical que passa por q. O meio é o vácuo. Onde deve ser colocada a carga Q de modo que fique em equilíbrio ? Resp: (1,5cm acima de q)
Determine a resultante das forças (e sua direção), produzidas pelas cargas que se encontram nos vértices de um quadrado de 2 cm de lado, sobre uma carga q que se encontra no centro do quadrado localizado no vácuo, conforme a figura ao lado. Dados : q = +1µC ; q1 = +2µC ; q2 = –3µC ; q3 = –4µC ; q4 = +5µC. Resp: (F = 450N, = 8,13º)
Para o retângulo ao lado, que se encontra no ar seco, determine a resultante das forças produzidas pelas cargas q1, q2, q3 e q4, que atuam na carga q. Dados : q = 4 µC ; q1 = 16 µC ; q2 = 50 µC ; q3 = 18 µC ; q4 = 18,75 µC
O triângulo ao lado é eqüilátero de lado igual a 3 cm e está no ar seco. Uma carga elétrica q é colocada em seu centro e fica sob a ação das cargas elétricas que se encontram nos vértices do triângulo, conforme a figura ao lado. Determine o valor da força resultante, de origem elétrica que atua na carga q. Dados : q = +5µC; q1 = +2µC; q2 = –2µC; q3 = +6µC Resp: (1032N)
Uma esfera metálica de raio 2,5cm possui carga de +6µC. Se a sua densidade superficial de cargas passa a +254,78 µC/m2, quantos elétrons foram retirados ou cedidos para a esfera ? Resp: (25x1012 elétrons cedidos) 
Duas cargas, q1 e q2, quando no ar seco, se repelem com uma força de 4,8 N, estando a 30 cm uma da outra, Sabe-se que uma é igual a 4/3 da outra. Colocando-os em contato e separando-as com a mesma distância anterior, com que força irão se repelir ? Resp: (4,9 N)
Duas cargas, Q1 e Q2 , de mesmo sinal, estão fixas sobre uma reta e distantes 4,0 m . Entre Q1 e Q2 é colocada uma outra carga, Q3, distante 1,0 m de Q1 . Sabendo que Q1 = +5µC e que Q3 permanece em equilíbrio, determine o valor de Q2. Resp: (+45 µC)
Considere uma esfera metálica previamente carregada com de –8µC. Se, desta esfera forem retirados 75 trilhões de elétrons, sua densidade superficial de cargas elétricas passa a +127,38 µC/m2. Qual o raio da esfera ? Considere o valor de = 3,14.