Prova 01 (C) - Física B (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE 
CAMPUS PROF. ALBERTO CARVALHO 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA DO CAMPUS DE ITABAIANA – DFCI 
 
 
Prof.: Camilo Bruno Semestre: 2020.1 Data: 19/11/2020 
 
Nome:____________________________________ 
 
Prova 01 – Física B 
 
Nas questões de múltipla escolha explicite os cálculos quando necessário. 
 
 
Questão 1 (1,0): Qual é o módulo, a direção e o sentido da força gravitacional resultante exercida pelas 
outras esferas sobre a esfera uniforme de 0,100 kg indicada na figura abaixo? Os centros das esferas estão 
sobre a mesma linha reta. 
 
 
Questão 2 (1,0): A figura abaixo mostra quatro esferas condutoras iguais, que estão separadas por grandes 
distâncias. A esfera W (que estava inicialmente neutra) é colocada em contato com a esfera A e depois as 
esferas são novamente separadas. Em seguida, a esfera W é colocada em contato com a esfera B (que 
possuía inicialmente uma carga de +32e) e depois as esferas são separadas. Finalmente, a esfera W é 
colocada em contato com a esfera C (que possuía inicialmente uma carga de -48e) e depois as esferas são 
separadas. A carga final da esfera W é -12e. Qual era a carga inicial da esfera A? 
 
 
Questão 3 (1,0): Qual é a força resultante exercida sobre a carga de 1,0 nC da figura abaixo? 
 
 
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Questão 4 (1,0): Três cargas pontuais negativas iguais são colocadas nos cantos de um quadrado de lado 
d como mostra a figura abaixo. Qual das setas representa a direção do campo elétrico total no centro do 
quadrado? 
 
 
a) A 
b) B 
c) C 
d) D 
e) O campo é igual a zero no centro. 
 
 
 
Questão 5 (1,5): A figura abaixo mostra duas cargas pontuais de mesmo valor e de sinais contrários, essas 
cargas criam um campo elétrico no ponto P. Supondo que o módulo da carga Q seja igual a 2,0x10 -8 C. 
Sendo 20 cm a distância entre as cargas, calcule a intensidade do campo elétrico no ponto P situado a uma 
distância de 30 cm de cada carga. 
 
 
 
Questão 6 (1,0): A figura abaixo mostra uma superfície cilíndrica com 0,8 m de comprimento e 0,2 m de 
diâmetro (r = 0,1 m), o eixo da superfície está alinhado paralela ao eixo x. Um campo elétrico não-uniforme 
é direcionado ao longo do eixo x em todos os pontos do espaço. Os campos elétricos E1 e E2, nas 
extremidades da superfície cilíndrica, tem magnitude de 7000 N/C e 2000 N/C respectivamente, e estão 
direcionados como mostra a figura. Calcule o fluxo elétrico total passando através da superfície cilíndrica. 
 
 
 
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Questão 7 (1,5): A figura abaixo mostra uma esfera condutora oca de raio interno igual a 0,8 m e raio 
externo de 1,2 m. A carga total da esfera é de – 500 μC. Uma carga pontual de +300 μC está presente em 
seu centro. a) Calcule a densidade superficial de carga sobre a superfície interna da esfera oca condutora. 
b) Qual o valor da componente radial do campo elétrico no ponto que está a 0,6 m do centro da esfera? c) 
Qual o valor da componente radial do campo elétrico no ponto que está a 1,5 m do centro da esfera? 
 
 
 
 
Questão 8 (1,5): A figura abaixo mostra duas placas finas, condutoras, de grande extensão, as placas são 
mantidas paralelas a uma pequena distância uma da outra. Nas faces internas, as placas têm densidades 
superficiais de carga de sinais opostos e valor absoluto 7,00 × 10–22 C/m2. Determine o campo elétrico, na 
notação dos vetores unitários, (a) à esquerda das placas, (b) à direita das placas e (c) entre as placas. 
 
 
 
Questão 9 (0,5): Uma esfera condutora de diâmetro igual a 10 cm tem uma carga de 7,5 pC. Qual é a 
densidade de carga na superfície da esfera? 
 
 
 
 
 
 
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Fórmulas úteis: 
𝐹 = 𝐺
𝑚1𝑚2
𝑟2
 𝑈 = −
𝐺𝑀𝑚
𝑟
 𝐹 = 𝑘
|𝑞1||𝑞2|
𝑟2
 𝐸 =
1
4𝜋𝜀0
|𝑞|
𝑟2
 (carga pontual) 
𝛷 = ∮ �⃗� . 𝑑𝐴 =
𝑞𝑖𝑛𝑡
𝜀0
 
𝜆 =
𝑑𝑞
𝑑𝑙
 (densidade linear) 𝜎 =
𝑑𝑞
𝑑𝐴
 (densidade superficial) 𝜌 =
𝑑𝑞
𝑑𝑉
 (densidade volumétrica) 
 
𝐺 = 6,67 × 10−11 N.m2/kg2 𝑘 =
1
4𝜋𝜀0
= 8,99 × 109 
𝑁.𝑚2
𝐶2
 𝜀0 = 8,85 × 10
−12 
𝐶2
𝑁.𝑚2
 
Área da esfera: 4𝜋𝑟2 Área de uma das bases do cilindro: 𝜋𝑟2 Área lateral do cilindro: 2𝜋𝑟ℎ 
Volume da esfera: 
4𝜋𝑟3
3
 Volume do cilindro: 𝜋𝑟2ℎ 
 
Prefixo 
10n 
 Prefixo 
10n 
Nome Símbolo Nome Símbolo 
iota Y 1024 deci d 10−1 
zeta Z 1021 centi c 10−2 
exa E 1018 mili m 10−3 
peta P 1015 micro µ 10−6 
tera T 1012 nano n 10−9 
giga G 109 pico p 10−12 
mega M 106 femto f 10−15 
quilo k 103 atto a 10−18 
hecto h 102 zepto z 10−21 
deca da 101 iocto y 10−24 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Iota
https://pt.wikipedia.org/wiki/Deci
https://pt.wikipedia.org/wiki/Zeta
https://pt.wikipedia.org/wiki/Centi
https://pt.wikipedia.org/wiki/Exa
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mili
https://pt.wikipedia.org/wiki/Peta_(prefixo)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Micro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tera
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nano
https://pt.wikipedia.org/wiki/Giga
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pico_(prefixo)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mega
https://pt.wikipedia.org/wiki/Femto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Quilo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Atto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hecto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Zepto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Deca
https://pt.wikipedia.org/wiki/Iocto