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U N I V E R S I D A D E E S T Á C I O D E S Á – CAMPUS MACAÉ Professor: Thiago de Freitas Almeida Data: 30/03/2020 CCE 1541 - FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III Lista de exercícios II – Energia Potencial Elétrica, Potencial Elétrico e Diferença de Potencial(ddp) ALUNO: SAMAYA OANA DOS SANTOS TAVARES TEIXEIRA MATRÍCULA: 201807215806 1 - Determine a energia potencial elétrica entre duas cargas elétricas no vácuo, considerando que a carga Q1 = 4,0 µC encontra fixa e a carga Q2 = 6,2.µC é abandonada num ponto P distante 25 cm da primeira. R) Fórmula F=K.Q.q/d F = 9.109 𝟒.𝟏𝟎−𝟔. 𝟔,𝟐.𝟏𝟎−𝟔 𝟎,𝟐𝟓 F = 𝟐𝟐𝟑.𝟐𝟎−𝟑 𝟎,𝟐𝟓 F = 892,8 .10-3 F = 0,8928 J 2 - Uma partícula puntiforme possui carga 2,5 nC. A que distância da carga o potencial elétrico é: (Considere zero o potencial a uma distância infinita da carga). a) 90,0 V? b) 30,0 V?. a) d = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝟗𝟎 d = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝟗𝟎 d = 𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟐 𝟏𝟎 d = 2,5.10-2..10-1 d = 2,5.10-3m b) d = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝟑𝟎 d = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝟑𝟎 d = 𝟑.𝟐,𝟓.𝟏𝟎−𝟐 𝟏𝟎 d = 7,5.10-2..10-1 d = 7,5.10-3m 3 - O potencial V a uma distância de 25,0 cm de uma esfera carregada muito pequena é igual a 48,0 V, supondo V igual a zero para uma distância infinita da esfera. Determine a) a carga elétrica dessa esfera carregada. Q = 𝐕.𝐱 𝐊 q = 𝟒𝟖.𝟎,𝟐𝟓 𝟗.𝟏𝟎𝟗 q = 𝟏𝟐 𝟗.𝟏𝟎𝟗 q = 𝟏,𝟑𝟑 𝟏𝟎𝟗 q = 1,33.10-9 b) o potencial a uma distância igual a 75,0 cm da esfera. V = 𝐊.𝐐 𝐗 v = 𝟗.𝟏𝟎 𝟗.𝟏,𝟑𝟑.𝟏𝟎−𝟗 𝟎,𝟕𝟓 v = 𝟏𝟐 𝟎,𝟕𝟓 v = 16 V 4 – Duas Cargas pontuais q1 = +5,0 µC e q2 = -1,0 µC estão fixas, no vácuo, separadas por uma distância de 20 cm, como mostra a Figura. Qual o valor da distância x para que o potencial elétrico resultante naquele ponto seja nulo? V = 𝐊.𝐐𝟏 𝐗 V = K.Q1 0,2+X + K.Q2 X = 0 K5.10 −6 0,2+x = K.1.10 −6 x .:. 5.10 −6 0,2+x = 10 −6 x 5.10-6 x = (0,2 + x).10-6 .:. 5.10-6 x = 0,2 .10-6 + x10-6 (-10-6) .:. 5x = 0,2 + x .:. 4x = 0,2 .:. x = 0,05m 5 - Nos vértices A, B e C de um quadrado ABCD de lado 10 cm foram fixadas cargas elétricas com os seguintes valores: QA = 1,5 µC, QB = 2,0 µC, Qc = 3,0 µC. Calcule o potencial elétrico resultante: a) no vértice D; Qa = 𝟗.𝟏𝟎 𝟗. 𝟏,𝟓.𝟏𝟎−𝟔 𝟎,𝟏 .:. Qa = 13,5.10-4 Qb = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟐.𝟏𝟎−𝟔 𝟎,𝟏 .:. Qb = 18,10.10-4 Qc = 𝟗.𝟏𝟎𝟗. 𝟑.𝟏𝟎−𝟔 𝟎,𝟏 .:. Qc = 27,10.10-4 Logo: Qa = 13,5.10-4 + Qb = 18,10.10-4 + Qc = 27,10.10-4 = 58,5.10-4 = 5,85.10-5 b) no centro do quadrado. 6 - A uma certa distância de uma carga puntiforme, o potencial e o módulo do campo elétrico são dados respectivamente por 4,98 V e 12,0 N/C. (Considere zero o potencial a uma distância infinita da carga). a) Qual é o valor dessa distância? X = 4,98 12 X = 0,415 m b) Qual é o módulo da carga? 4,98 = 9.109. Q 0,415 .:. Q= 0,23.10-9 .:. Q= 2,3.10-10C 7 - Considere o campo elétrico uniforme, E, criado por uma carga negativa é representado pelo conjunto de linhas de força na Figura abaixo. Sobre o potencial elétrico nos pontos A, B e C, marcados com o sinal (+), é correto afirmar que: a) o potencial elétrico é o mesmo em todos os pontos; b) o potencial elétrico do ponto A é igual ao do ponto B; c) o potencial elétrico do ponto A é igual ao do ponto C; d) o potencial elétrico do ponto B é maior que o do ponto C; e) o potencial elétrico do ponto A é menor que o do ponto B. Esta é a alternativa Correta
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