2ª prova de fisica III

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
NORTE DE MINAS GERAIS Campus Januária 
2ª Prova de FÍSICA III DATA:...../...../...... 
NOME:.............................................................................................. 
1. Na figura abaixo 𝐶1 = 1,0 𝜇𝐹 e 𝐶2 = 3,0 𝜇𝐹 são ambos carregados a um potencial 𝑉 =
100𝑉 mas com polaridades opostas, como mostrado. As chaves S1 e S2 são, então, 
fechadas. (a) Qual é a diferença de potencial entre os pontos a e b? (b) Qual é a carga 
sobre 𝐶1? (c) Qual é a carga sobre 𝐶2? 
 
 
2. A figura mostra um capacitor cilíndrico formado por dois cilindros coaxiais de 
raios a e b. O cilindro interno está carregado positivamente e o externo 
negativamente com cargas de mesmo valor absoluto q. Supondo que 𝐿 ≫ 𝑏, pede-
se: (a) Determinar a capacitância deste capacitor. (b) Determinar a densidade de 
energia deste capacitor. 
 
 
 
3. A figura mostra três distribuições uniformes de carga. Determine o potencial 
elétrico no ponto P assumindo que V = 0 no infinito. Desenvolver toda questão a 
partir do potencial 𝑑𝑉 gerado pelos elementos de carga em cada segmento. 
 
 
4. A potência elétrica de um chuveiro é 4800 W. (a) Determine quanto pagamos para 
a companhia de energia elétrica por um banho em que o chuveiro permaneceu 
funcionando por 15 minutos. (b) Determine a corrente elétrica que passa pela 
resistência do chuveiro quando o mesmo é ligado em 127 Volts. 
Dado: A companhia de luz cobra R$ 0,20/kWh. 
 
5. Um fio de comprimento L possui densidade de corrente dada por J = br2, onde r 
é o raio do fio e b é uma constante positiva. (a) Qual deve ser a dimensão de b? 
(b) Qual é a resistência do fio? (c) Qual é a energia elétrica transformada em 
energia térmica num tempo t? 
 
6. Qual é o trabalho necessário para montar o arranjo da figura se 𝑞 = 2,3 𝑝𝐶 e as 
partículas estão inicialmente em repouso e infinitamente afastadas umas das 
outras. 
 
 
7. Na configuração mostrada na figura abaixo 𝑉 = 100𝑉𝑜𝑙𝑡𝑠 e 𝐶1 = 2𝐶2 = 2𝐶3 =
5 × 10−6𝐹. Determine: 
a) A capacitância equivalente do sistema; 
b) A ddp nos terminais de cada capacitor. 
c) A energia elétrica armazenada em cada capacitor. 
 
 
8. A barra fina de plástico que aparece na figura tem comprimento L e uma 
densidade linear de cargas não uniforme 𝜆 = +𝑐𝑥, onde c é uma constante 
positiva. 
(a) Obtenha o potencial elétrico gerado em P1 
(b) Determine o trabalho realizado pela força elétrica sobre um próton para leva-
lo de P1 até P2. 
(c) Se o próton é abandonado em P1, qual será sua energia cinética em P2? 
(Atribua +e para a carga e m para a massa quando referir ao próton).