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Física III Professora Graciela Paz Meggiolaro e-mail: gracielameggiolaro@sejafasa.com.br 1)A figura mostra cinco pares de placa: A, B e D são pacas de plástico carregadas e C é uma placa de cobre eletricamente neutra. As forças eletrostáticas entre três dos pares de placas estão indicadas. Os outros pares de placas se atraem ou se repelem? 2) Em um átomo de hidrogênio, o elétron está separado do próton por uma distância média de aproximadamente 5,3x10-11m. Calcule a intensidade da força eletrostática de atração exercida pelo próton no elétron. Resp: 8,2x10-9N 3) Calcule a razão entre a força elétrica e a força gravitacional exercida por um próton em um elétron de um átomo de hidrogênio. Resp: 2,27x1039N 4) A figura mostra 1a mostra duas partículas positivamente carregadas situadas em pontos fixos do eixo x. As cargas são q1=1,60x10-19C e q2=3,20x10-19C, e a distância entre as cargas é R=0,0200m. Determine o módulo e a orientação da força eletrostática F12 exercida pela partícula 2 sobre a partícula 1. A Fig. 1c é idêntica a Fig 1a, exceto pelo fato de que agora existe uma partícula 3 no eixo x entre as partículas 1 e 2. A partícula 3 tem um carga q3=-3,20x10-19C e está a uma distância 3R/4 da partícula 1. Determine a força eletrostática F1TOT exercida sobre a partícula 1 pelas partículas 2 e 3. A Fig. 1e é idêntica a Fig. 1a, exceto pelo fato de que agora existe uma partícula 4. A partícula 4 tem uma carga q4=- 3,20x10-19C, está a uma distância 3R/4 da partícula 1 e está sobre uma reta que faz um ângulo θ=60º com o eixo x. Determine a força de atração eletrostática F1TOT exercida sobre a partícula 1 pelas partículas 2 e 4. 5) As três partículas de carga +Q, -Q e +q estão representadas sobre os vértices de um triângulo equilátero de lado l. Represente o vetor força resultante que age na carga +q. 6) Qual deve ser a distância entre a carga pontual q1=26µC e a carga pontual q2=-47,0µC para que a força eletrostática entre as duas cargas tenha um módulo de 5,70N? Resp: 1,38m 7) Calcule a força elétrica de atração entre o próton e o elétron em um átomo de hidrogênio. Considerando: carga do próton = Q1 =10-19C / carga do elétron = Q2 = 10-19C / raio do átomo de hidrogênio = 10-10m / Constante da lei de coulomb = K = 1010 Resp: 1x10-8N 8) Duas partículas de mesma carga são colocadas a 3,2x10-3m de distância uma da outra e liberadas a partir do repouso. A aceleração inicial da primeira partícula é 7,0m/s² e a da segunda é 9,0m/s². Se a massa da primeira partícula é 6,3x10 - 7kg, determine (a) a massa da segunda partícula; (b) o módulo da carga de cada partícula. Res: 4,90x10-7kg; 7,083x10- 11C. 9) 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, L13=2, qual é o valor da razão q1/q2? Resp: -4 10) Qual é o módulo da força eletrostática entre um íon de sódio monoionizado e um íon de cloro monoionizado em um cristal de sal de cozinha, se a distância entre os íons é 2,82x10-10m? Resp: 2,89x10-9N. 11) Quantos elétrons é preciso remover de uma moeda para deixá-la com uma carga de +1,0x10-7C? Resp: 6,3x1011. 12) Três partículas carregadas encontram-se ao longo do eixo x como na figura abaixo. A partícula com carga q1=15µC está em x=2m, enquanto a partícula com carga q2=6µC está na origem. Onde deve ser colocada no eixo x uma partícula com carga negativa q3 de maneira que a força resultante sobre ela seja nula? Resp: 0,775m 13)Três cargas elétricas puntiformes, iguais, estão sobre o eixo dos x; q1=25µC está na origem, q2=10µC esta em x=2m e q3=20µC está em x=3m. Calcular a força resultante sobre q3. Resp: F13=0,50N; F23=1,8N; F=2,3N 14)A carga elétrica q1=+25µC está na origem, a carga q2=-10µC está sobre o eixo dos x em x=2m e a carga q3=+20µC está no ponto x=2m, y=2m. Calcular a força resultante sobre q3. Resp:F23=0,45N; F13=0,56N; Fr=0,71N