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As respostas dos exercícios estão expressas com três algarismos significativos. 1. Uma carga puntiforme de 5,00 μC está no eixo y em y = 3 cm, e uma segunda carga puntiforme de -5,00 μC está no eixo y em y = -3 cm. Determine a força elétrica em uma carga puntiforme de 2,00 μC que está no eixo y em y = 8 cm. 2. Calcule a força de atração entre um íon Ca2+ e um íon O2- cujos centros estão separados por uma distância de 1,25 nm. 3. Observando a figura abaixo calcule o módulo e a direção da força elétrica resultante sobre a carga +2q, situada no vértice inferior esquerdo do quadrado. Suponha que todas as cargas estejam em repouso, q = 1,13 C e a = 15,2 cm. 4. Cinco cargas puntiformes idênticas, cada uma com carga Q estão igualmente espaçadas em um semicírculo de raio R como mostra a figura abaixo. Determine a força (em termos de k, Q e R) em uma carga q localizada em um ponto equidistante das cinco outras cargas. Física 3 – Lista 1 (Lei de Coulomb e Campo Elétrico) 5. Duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x a partícula 1, de carga -2,00.10-7 C, no ponto x = 6,00 cm, e a partícula 2, de carga +2,00.10-7 C, no ponto x = 21 cm. Qual é o campo elétrico total a meio caminho entre as partículas, em termos de vetores unitários? 6. Na figura abaixo, as quatro partículas formam um quadrado de lado a = 5,00 cm e têm cargas q1 = +10 nC, q2 = -20 nC, q3 = +20 nC e q4 = -10 nC. Qual é o campo elétrico no centro do quadrado, em termos dos vetores unitários? 7. As cargas elétricas Q1 = 3 nC e Q2 = -1 nC localizam-se no eixo x em x = 1 m e x = 3 m, respectivamente. (a) Qual deve ser a posição de um ponto para que o campo elétrico nele resultante seja igual a zero? (b) Qual a posição de uma carga Q3= -4 nC se o campo elétrico na carga Q1 é nulo? 8. Na figura abaixo as quatro partículas são mantidas fixas e têm cargas 𝑞1 = 𝑞2 = +5𝑒, 𝑞3 = +3𝑒 e 𝑞4 = −12𝑒. A distância 𝑑 = 5,0 𝜇𝑚. Qual é o módulo do campo elétrico no ponto P? 9. Um fio semi-infinito localizado no eixo x positivo possui uma distribuição de carga elétrica uniforme igual a 2 nC/m. Determine o campo elétrico gerado por esse fio no eixo y positivo em y = 1 m. 10. Uma haste fina e isolante é carregada uniformemente com uma carga Q (Q > 0). A haste é dobrada na forma de um semicírculo de raio R. Encontre o campo elétrico no centro do semicírculo. 11. Uma barra fina não-condutora, com uma distribuição uniforme de carga positiva Q, tem a forma de um círculo de raio R (figura). O eixo central do anel é o eixo z, com a origem no centro do anel. Determine o módulo do campo elétrico a) no ponto 𝑧 = 0; b) no ponto 𝑧 = ∞. 12. Um fio retilíneo localiza-se sobre o eixo x, entre x = -a e x = a. O fio possui uma distribuição de carga (positiva) uniforme A. Qual o campo elétrico atuando no eixo y negativo em y = -a. Respostas 1. �⃗�𝑅 = 28,6 𝑗̂ 𝑁 2. 5,89. 10−10𝑁 3. (2,4 𝑁; 𝜃 = −15 °) 4. ((√2 + 1) 𝑘𝑄𝑞 𝑅2 𝑖̂) 5. �⃗⃗�𝑅 = −6,39. 10 5𝑖̂ 𝑁 𝐶 6. (�⃗⃗� = 1,02.105 ĵ 𝑁 𝐶 ) 7. a) 𝑥 = 5,74𝑚 b) 𝑥 = −3,00𝑚 8. 𝐸𝑅 = 0 𝑁 𝐶 9. �⃗⃗�𝑅 = (−18,0𝑖̂ + 18,0𝑗̂) 𝑁 𝐶 10. �⃗⃗�𝑅 = 2 𝜋 𝐾𝑄 𝑅2 𝑖̂ 11. a)𝐸 = 𝑞𝑧 4𝜋𝜀0(𝑧2+𝑅2) 3 2⁄ ; b) 𝐸 = 0 12. �⃗⃗�𝑅 = −1,4𝑘 𝐴 𝑎 𝑗̂ 𝑁 𝐶