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Lista de exercícios Física III No 5 Campo Elétrico Prof. Daniel C. Zanotta Campo Elétrico 1) A uma certa distância d, o campo elétrico criado por uma carga puntiforme de 4 × 10-12 C tem intensidade de 9 × 10 -1 N/C. Determine o valor dessa distância. (0,2 m) 2) Qual a intensidade do campo elétrico, num ponto situado a 3,0 mm de uma carga elétrica puntiforme Q = 2,7 µC no vácuo. (2,7 × 10 9 N/C) 3) Uma carga pontual Q, negativa, gera no espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5 m dela, o campo tem intensidade E=14,4 × 10 6 N/C. Sendo o meio o vácuo, determine o módulo de Q. (4 × 10 -4 C) 4) Considere uma carga puntiforme fixa de -5μC, no vácuo. a) Determine o vetor campo elétrico criado por essa carga num ponto P localizado a 0,2 m da carga. (1,125 ×10 6 N/C, de atração) b) Determine o vetor força elétrica que atua sobre uma carga de 4μC, colocada no ponto P. (força de atração de intensidade 4,5 N) 5) O diagrama representa a intensidade do campo elétrico, originado por uma carga Q, puntiforme, fixa no vácuo, em função da distância à carga. Determine: a) O valor da carga Q, que origina o campo (6 × 10-6 C) b) A intensidade do campo elétrico situado num ponto P, a 50 cm da carga Q. (2,16 × 10 5 N/C) c) A intensidade da força elétrica que atua numa carga q = 2 × 10-10 C, colocada no ponto P. (4,32 × 10 -5 N) 6) Duas cargas puntiformes de 4 μC e -5 μC estão fixas nos pontos A e B, respectivamente, localizados no vácuo, conforme indica a figura. Sabendo que o segmento AC = 20cm e CB = 30cm, determine a intensidade do vetor campo elétrico no ponto C. (1,4 × 10 6 N/C) 7) Têm-se duas pequenas esferas, A e B, condutoras, descarregadas e isoladas uma da outra. Seus centros estão distantes entre si 20 cm. Cerca de 5 × 10 6 elétrons são retirados da esfera A e transferidos para a esfera B. Considere a carga do elétron igual a 1,6 × 10 -19 C e a constante dielétrica do meio igual a 9 × 10 9 Nm 2 /C 2 . a) Qual o valor do campo elétrico em P? (1,44 N/C) b) Qual a direção do campo elétrico num ponto R sobre a mediatriz do segmento AB? (paralelo a AB) 8) A figura representa dois pontos, A e B, de uma reta separados 1m. Duas cargas de mesmo sinal são colocadas nesses pontos. Sendo a carga colocada em A quatro vezes maior que a colocada em B, determine o ponto onde o campo elétrico é nulo. (2/3 m à direita de A, 2 m à direita de A) 9) Duas cargas puntiformes, Q1 = 50 × 10 -9 C e Q2 = 32 × 10 -9 C, estão colocadas nos vértices de um triângulo retângulo, como mostra a figura. Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante no ponto P. (34,2 N/C) 10) *Nos vértices de um quadrado de 0,1 m de lado colocam-se quatro cargas de módulos iguais a 2 μC, conforme indica a figura. Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante no centro do quadrado. (101,5 × 10 5 N/C) 11) Uma carga puntiforme q produz um campo elétrico de módulo E1 = 32 N/C num ponto que está a uma distância r dessa carga. Determine: a) O módulo E2 do campo elétrico produzido pela carga puntiforme q num ponto P que está a uma distância 2r dessa carga (8 N/C) + A B + 1m 0 E(N/C) 10 d(cm) 5,4 . 106 A B P R Q1 P Q2 3 m 4 m 5 m +q +q -q -q A B C + - b) O módulo da força que a carga q exerce sobre outra carga puntiforme qo = 2 × 10 -6 C, colocada no ponto P. (1,6 × 10-5 N) 12) A figura a seguir mostra como estão distanciadas, entre si, duas cargas elétricas puntiformes, Q e 4Q, no vácuo. Pode-se afirmar que o módulo do campo elétrico (E) é nulo em qual ponto? Os quadradinhos têm 4cm de lado. (B) 13) As cargas puntiformes q1 = 20 μC e q2 = 64 μC estão fixas no vácuo, respectivamente nos pontos A e B. Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P. (3,6 × 106 N/C) 14) Duas cargas puntiformes de valores 3 × 10-6 C e – 4 × 10-6 C, estão no vácuo a uma distância mútua de 0,5 m. Determine a intensidade do campo elétrico que cada uma cria no ponto onde está situada a outra. (1,08 × 105 e 1,44 × 105 N/C) 15) Duas partículas com carga de 5 × 10-6 C cada uma estão separadas por uma distância de 1 m. Determine: a) A intensidade da força elétrica entre as partículas. (2,25 × 10-1 N) b) O campo elétrico no ponto médio entre as partículas. (Eres=E1=E2=0) 16) *Considere K a constante eletrostática universal, G a constante de gravitação universal e um sistema de dois corpos idênticos de mesma massa M e cargas de mesma intensidade +Q dispostos um acima do outro na mesma vertical. Considere o ambiente onde se encontram os corpos o espaço, sem ação da gravidade terrestre. Se o corpo inferior estiver fixo e o corpo superior em equilíbrio estático, qual deverá ser a relação M/Q? ( K G ) 17) Em certo ponto do espaço, há um campo gravitacional da Terra de intensidade 10 N/kg e outro elétrico, vertical para baixo de intensidade 400 N/C. Nesse ponto, é abandonada uma partícula de carga – 3 × 10-4 C e 50g de massa. Determine a intensidade da força resultante sobre a partícula, bem como sua eventual aceleração. (0,38 N; 7,6 m/s 2 ) 18) *Junto ao solo, a céu aberto, o campo elétrico da Terra pode ser considerado uniforme, de intensidade E = 1,5×10 2 N/C, orientado para baixo. Uma pequena esfera de massa m = 5,0 g e de carga elétrica q = 4,0 µC é abandonada num ponto desta região. A aceleração local da gravidade é g = 9,78 m/s 2 . Despreze os efeitos do ar. Determine a aceleração de queda da esfera. (9,90 m/s 2 ) Formulário 2 q.Q.K F = d 9 2 2k = 9.10 N.m C -19 e q = 1,6 . 10 C 2 Q.K E = d F = E q C A B D E +4Q +Q Este documento está disponível online no endereço: academico.riogrande.ifrs.edu.br/~daniel.zanotta 02222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 22222 A B P q2 1 m 20 cm m
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