Lista 1 - Física III

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 Centro Universitário de Volta Redonda - UniFOA
 Física III
 Lista 1 – Carga elétrica e Campo elétrico
 Prof. Dr. Angelo Cerqueira
1) Qual deve ser a distância entre duas cargas puntiformes q1=26,0 C e q2=−47,0 C
 para que o módulo da força eletrostática entre elas seja de 5,70N?
 Resp: 1,39m
2) As cargas q1 e q2 se encontram sobre o eixo dos x, nos pontos x=-a e x=+a, respectivamen-
te. (a) Qual deve ser a relação entre q1 e q2 para que a força eletrostática líquida sobre a car-
ga +Q, colocada no ponto x=+a/2, seja nula? (b) Repita o item (a) com a carga +Q coloca-
da no ponto x=+3a/2. Resp:(a) q1=9q2 ;(b)q1=-25q2
3) Na figura abaixo, quais são as componentes horizontal e vertical da força eletrostática resul-
tante que atua sobre a carga no vértice inferior esquerdo do quadrado, sendo a=5,0cm e
q=1,0×10−7C ? Resp: Fx=0,17N ; Fy=-0,046N
4) Duas esferas condutoras idênticas, mantidas fixas, atraem-se com uma força eletrostática de 
módulo igual a 0,108N quando separadas por 50,0cm. As esferas são então ligadas por um 
fio condutor fino. Quando o fio é removido, as esferas se repelem com uma força eletrostáti-
ca de módulo igual a 0,0360N. Quais eram as cargas iniciais das esferas? 
Resp: q=3,0×10−6C e q ' =−1,0×10−6C
5) Na descarga de retorno de um relâmpago típico, uma corrente de 2,5×104 A é mantida 
por 20μs. Qual é o valor da carga transferida? Resp.:0,50C.
6) Na figura abaixo, três partículas carregadas estão sobre um eixo x. As partículas 1 e 2 são 
mantidas fixas. A partícula 3 está livre para se mover, mas a força eletrostática exercida 
sobre ela pelas partículas 1 e 2 é zero. Se L23 = L12, qual é o valor da razão q1/q2? Resp.:-4.
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7) Duas pequenas bolas condutoras idênticas, de massa m e carga q, estão suspensas por fios 
não-condutores de comprimento L, como mostrado na figura. Suponha θ tão pequeno que 
tanθ possa ser substituído por senθ com erro desprezível. (a) Mostre que, no equilíbrio,
x=
q2 L
20 mg

1 /3
,
onde x é a separação entre as bolas. (b) Sendo L=100cm, m=15g, e x=5,0cm, qual é o valor 
de q? Resp: (b) q=3,19×10−8C
8) Três cargas puntiformes são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero, como 
mostrado na figura abaixo. Calcule a força elétrica resultante sobre a carga de 7,0μC. Resp: 
0,872N a 330º.
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9) Duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x: a partícula 1, de carga −2,00×10−7 C , 
no ponto x = 6,00cm, e a partícula 2, de carga 2,00×10−7C , no ponto x = 21,0cm. Qual
é o campo elétrico total a meio caminho entre as partículas, em termos dos vetores unitários?
Resp.:E =E1+E2= −6.39×105 N /C i
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10) Duas cargas q1=2,1×10
−8C e q2=−4,0 q1 estão fixas a uma distância de 50cm uma 
da outra. Determine, ao longo da linha reta que passa pelas duas cargas, o ponto onde o 
campo elétrico é zero. Resp: 50cm à direita de q1 e 100cm de q2
11) Qual o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico no centro do quadrado da figura 
abaixo, sabendo que q=1,0×10−8C e a=5,0cm?
Resp: 1,02×105 N /C (vertical para cima)
12) Determine o momento de dipolo elétrico do dipolo constituído por um elétron e um próton 
separados por uma distância de 4,30nm. Resp: 6,88×10−28C.m
13) Na figura abaixo as três partículas são mantidas fixas no lugar e têm cagas q1 = q2 =+3e e 
q3 =+2e. A distância a = 6,00μm. Determine (a) o módulo e (b) a direção do campo elétrico 
no ponto P. Resp.:(a)160N/C; (b)a 45o no sentido antihorário a partir de x. 
14) A figura a seguir mostra duas partículas carregadas mantidas fixas sobre o eixo x:
−q=−3,20×10−19C , no ponto x = -3,00m, e q=3,20×10−19C , no ponto x = 
+3,00m. Determine (a)o módulo e (b) a orientação do campo elétrico no ponto P, para o qual
y=4,00m. Resp.: (a) 1,38×10−10 N /C ; (b)180o antihorário(-x).
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15) Um elétron está sobre o eixo de um dipolo elétrico, a 25nm de distância do centro do 
dipolo. Qual é o módulo da força eletrostática a que está submetido o elétron se o momento 
do dipolo é 3,6×10−29C.m ? Suponha que a distância entre as cargas do dipolo é muito 
menor que 25nm. Resp.: 6,6×10−15 N .
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