Lista Fisica III

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Lista 1 
Física III 
 
1- Qual será a força entre duas bolinhas iguais de chumbo de raio r = 1 cm, situadas a 1 
m de distância se removemos todos os elétrons de uma delas e os transferimos para a outra? 
(procurar dados necessários em tabelas) 
 
2- Duas cargas iguais q>0 de massa m estão penduradas em equilíbrio como mostra a 
figura. Determine o angulo formado pelas cordas na presença do campo elétrico E
�
 
uniforme, homogêneo e constante indicado na figura. O comprimento das cordas vale L. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- Qual seria a força total de interação entre duas bolinhas de cobre de massa 1 g a 1 m 
de distância uma da outra, se a carga total de todos os elétrons contidos nelas fosse 1 % 
menor do que a carga total de todos os núcleos? 
 
4- Determinar a força que atua sobre a carga –Q situada em z = z0 (veja figura). 
 
 
 
5- Temos 8 cargas iguais situadas nos vértices de um cubo de lado s. Determinar a força 
que atua sobre a carga situada no vértice A. 
 
 
6- Um dipolo elétrico está constituído por duas cargas iguais de sinal contrario, situadas 
a uma distância d=2a uma da outra. Este modelo é muito apropriado para descrever o 
campo elétrico de moléculas como o HCl. Determine o campo elétrico do dipolo elétrico, 
no ponto P representado na figura. Qual seria o valor deste campo para pontos situados em 
y>>a? 
 
 
7- Nos vértices de um hexágono regular de lado a foram colocadas cargas elétricas 
iguais de valor +q. Que carga tem que ser colocada no centro do hexágono para que todo o 
sistema de cargas esteja em equilíbrio? 
 
8- Um pêndulo simples é construído com um fio ideal de material isolante de 
comprimento mL 0,1= e uma esfera metálica de massa kgm 10 0,1 1×= carregada com 
uma carga elétrica de Cq 10 0,3 -5×= . Este pêndulo, sofrendo a ação exclusiva da 
gravidade, oscila com um período T . Depois que um campo elétrico uniforme é aplicado 
verticalmente em todo os espaço que envolve o pêndulo, o período passa a T2 . Identifique 
o módulo, direção e sentido do campo elétrico aplicado. 
 
9- Uma bolinha de massa m e carga q<0 gira pendurada de uma corda na presença do 
campo elétrico E
�
 uniforme, homogêneo e constante, formando um ângulo θ com a vertical 
(veja figura). Determine a velocidade angular ω. 
 
 
 
 
10- Uma esferinha com massa m e carga q<0 gira suspendida de um fio de comprimento 
L ao redor de uma carga imóvel de valor igual a Q<0. Encontrar a velocidade angular com 
a qual a esfera gira, assim com a tração no fio. 
 
 
 
 
 
11- Um dipolo elétrico colocado num campo elétrico uniforme é levemente deslocado 
da posição de equilíbrio, como demonstrado na figura, onde θ é muito pequeno e a 
distância entre as cargas a2 é conhecida. O momento de inércia do dipolo vale I . Se o 
dipolo é liberado partindo desta posição, demonstrar que a amplitude angular segue um 
movimento oscilatório simples com freqüência 
I
qaEf 2
2
1
pi
= 
 
 
 
12- Nos pontos definidos pelos vetores 1r
�
 e 2r
�
 encontram-se duas cargas positivas 1q e 
2q . Determinar a carga negativa 3q e o vetor 3r
�
 do ponto do espaço onde esta carga deve 
ser colocada, para que a força resultante que atua sobre qualquer uma das cargas seja 0� . 
 
 
13- Na teoria de Bohr do átomo de hidrogênio, um elétron descreve uma trajetória circular 
ao redor de um próton, sendo o raio da órbita de 111029,5 −× m. Determine a força elétrica 
entre os dois. Qual é a velocidade do elétron? 
 
14- Uma pequena bolinha de plástico de 00,2 g é suspensa por um fio de 0,20 cm de 
comprimento em um campo elétrico uniforme iE ˆ 1000,1 3×=
�
N/C. Se a bola estiver em 
equilíbrio quando o fio fizer um ângulo de o15 com a vertical, qual será a carga líquida da 
bola? 
 
15-A molécula de OH 2 possui um momento de dipolo permanente com módulo 30102,6 −× 
cm. Em uma solução de água salgada, uma molécula de água está localizada a 10 nm de um 
íon +Na . Que força exerce o íon sobre a molécula? 
 
16- Duas bolinhas pequenas com cargas iguais e massas m estão penduradas num mesmo 
ponto com fios de seda de comprimento l . A distância entre elas é lx << . Determinar a 
velocidade de fuga das cargas dtdq de cada bolinha, se a velocidade de aproximação delas 
varia segundo a lei xav = , onde a é constante.