AV2 - Física III

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FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA 
 
Curso Turma 
Disciplina Física III – CCE1541 Professor Kummer 
Data Avaliação AV2 
Aluno 
Matrícula Nota 
INSTRUÇÕES PARA A AVALIAÇÃO 
• Antes de iniciar a resolução leia atentamente as questões, pois sua interpretação faz parte da 
avaliação. 
• Utilize caneta azul ou preta, entretanto será aceita prova com conteúdo a lápis, porém não serão 
aceitas contestações, permancendo o ponto atribuído. 
• Não é permitido o uso de nenhum tipo de aparelho eletrônico de comunicação (calculadora, 
celular, notebook etc.). 
• Não é permitido empréstimo de material (caneta, lápis, borracha, etc.). 
• Questões que envolvem operações algébricas devem possuir memória de cálculo bem como suas 
unidades e não será considerada a questão que apresentar somente o resultado final. 
• Questões nas quais for constatada cópia serão avaliadas como se fossem se estivessem em 
branco, não respondidas. 
• As questões discursivas e analíticas devem ser respondidas nos espaços disponibilizados, pois 
respondidas em lugares diferente não serão consideradas a menos que seja solicitado. 
• As questões objetivas devem ser respondidas assinalando a resposta correta com um círculo ao 
redor da alternativa escolhida. 
 
QUESTÕES 
 
1) Duas cargas puntiformes estão localizadas sobre o eixo y, q1 = 10nC no ponto y = 0 e q2 = -10nC 
no ponto y = a. 
(a) Calcule o trabalho realizado por uma força externa para trazer uma terceira carga puntiforme q3 
= 10nC do infinito até o ponto y = 2a. 
(b) Calcule a energia potencial total do sistema constituído pelas três cargas. 
 
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2) Duas cargas formam um dipolo elétrico. O módulo de cada carga vale 60 nC. As cargas estão 
situadas sobre o eixo x, sendo a carga positiva na coordenada x=0 e a carga negativa na 
coordenada x=10. As medidas das coordenadas dos pontos estão em centímetros. Pede-se que 
se calcule o potencial elétrico nos pontos (xa= 6 e ya=0), (xb= -4 e yb=0) e (xc=5 e yc= 12) 
 
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3) Um aluno de Física III resolve construir em sua casa um capacitor a partir de uma caixa de leite 
longa vida. A caixa é composta de três materiais, o papelão na parte externa, um filme de alumínio 
no meio e um filme plástico na parte interna. O aluno recorta dois retângulos de 5 x 12 cm e os 
une justapondo as camadas de filme plástico. A espessura do filme plástico é de 50 mícron. Sabe-
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se que a constante dielétrica do plástico é de 2,5, determine o valor da capacitância deste 
capacitor 
 
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4) Após calcular o valor do capacitor, construído segundo o proposto na questão anterior, o aluno 
percebeu que precisava de um capacitor de maior valor de capacitância. Após estudar um pouco 
mais sobre o assunto ele descobriu que podia obter o valor necessário por meio de uma 
associação de capacitores. Sabendo que cada caixa de leite tem medidas laterais de 7cm de 
largura por 20 cm altura, determine quantos capacitores de 7x20 cm ele precisará construir e 
associar para obter um capacitor de ao menos 300 nF? Que tipo de ligação precisará efetuar para 
obter a capacitância desejada? 
 
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5) Sabe-se que o filme plástico isolante, da caixa de leite, suporta uma tensão de 25 volts antes da 
ruptura do dielétrico. Determine qual a quantidade máxima de cargas que o capacitor do exercício 
número 4 (anterior) acumulará? Qual o valor da energia armazenada no campo elétrico deste 
capacitor? 
 
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6) Um capacitor de placas paralelas, com as dimensões de 1 m2 de área e com separação de 1 mm 
entre as placas, está imerso no vácuo. É aplicada uma tensão de 50 volts às placas deste 
capacitor carregando-o. A seguir, a fonte externa é retirada, de tal forma que o capacitor se 
mantém carregado. Um sólido isolante, com valor de constante dielétrico igual a 2,5, é inserido 
entre as placas do capacitor, de forma que ocupa todo o espaço entre as placas. Calcule o valor 
da diferença de potencial entre as placas. 
 
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7) Um capacitor C1 de 10 μF é ligado a uma fonte de tensão de 15 volts. A seguir afonte é removida 
e o capacitor permanece carregado. Outro capacitor C2 de 10 μF é ligado em paralelo. Determine 
quanto de energia está armazenada em C2.. 
 
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8) Suponha que em um capacitor de placas paralelas cada uma das placas possua área igual a 
2.000 cm2 e que a distância entre as placas seja igual a 1,00 mm. O capacitor está conectado a 
uma fonte de alimentação e é carregado até que a diferença de potencial atinja um valor V0 = 300 
V. A seguir, ele é desconectado da fonte de alimentação e uma camada de 1 mm de material 
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plástico isolante é inserida entre as placas do capacitor, preenchendo completamente o espaço 
existente entre elas. Verifica-se que a diferença de potencial diminui para 100 V, enquanto a carga 
do capacitor permanece constante. Calcule (a) a capacitância C depois que o dielétrico é inserido; 
(b) o campo elétrico E depois que o dielétrico é inserido. 
 
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