Ficha 1-2- FISICA II - LEI DE COULOMB-CAMPO ELECTROSTATICO NO VAZIO

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FÍSICA II Ano lectivo 2020 
AULA PRÁTICA 
Ficha Nº 1-2
TEMA 1-2 
LEI DE COULOMB.CAMPO ELECTROSTÁTICO NO VAZIO 
1. (a) Determine a força eléctrica de repulsão entre os dois protões, 𝑞 = +𝑒 =
1,6 × 10−19𝐶 e 𝑚𝑝 = 1,67 × 10
−27𝑘𝑔 de uma molécula de hidrogénio, sendo a
sua separação 0,74 × 10−10𝑚. (b) Compare a força eléctrica com a atracão
gravitacional.
2. Duas bolas idênticas de massa 𝑚 têm cargas iguais 𝑞 que estão suspensas
por duas cordas de comprimento 𝑙 atadas no mesmo ponto.
(a) Determine o ângulo 𝜃 formado pelas cordas com a vertical quando se
alcança a posição de equilíbrio.
(b) Esquematize as forças que actuam sobre cada bola e as suas resultantes.
3. Três cargas pontuais estão no eixo x: 𝑞1 = −6,0 𝜇𝐶 está em x=-3,0m, 𝑞2 =
4,0 𝜇𝐶 está na origem e 𝑞3 = −6,0 𝜇𝐶 está em x=3,0 m. Determine a força
eléctrica em 𝑞1.
4. Uma partícula pontual que tem uma carga de −1,0 𝜇𝐶 está localizada na
origem; uma segunda partícula puntiforme que tem carga de 2,0 𝜇𝐶 está
localizada em 𝑥 = 0, 𝑦 = 0,10𝑚; e uma terceira partícula pontual que tem uma
carga de 4,0 𝜇𝐶 está localizada em 𝑥 = 0,20𝑚, 𝑦 = 0. Determine a força eléctrica
em cada uma das cargas pontuais.
5. Uma carga pontual de −5,0 𝜇𝐶 está localizada em 𝑥 = 4,0𝑚, 𝑦 = −2,0 𝑚, e uma
carga pontual de 12,0 𝜇𝐶 está localizada em 𝑥 = 1,0 𝑚, 𝑦 = 2,0𝑚.
(a) Determine o módulo, a direcção e o sentido do campo eléctrico em 𝑥 =
−1,0 𝑚, 𝑦 = 0 𝑚 .
(b) Calcule o módulo, a direcção e o sentido da força eléctrica em um electrão
colocado em 𝑥 = −1,0 𝑚, 𝑦 = 0.
6. Duas cargas pontuais 5 𝜇𝐶 𝑒 − 10 𝜇𝐶 , estão separadas uma de outra de 1
metro.
(a) Determine o módulo, direcção e sentido do campo eléctrico num ponto que
dista 0,6 m da primeira carga e 0,8 m da segunda.
(b) Em que ponto o campo eléctrico resultante dessas cargas é igual a zero?
(c) Calcule o ponto ao longo da linha que une as cargas onde o campo
eléctrico de cada carga é idêntico em módulo, direcção e sentido.
7. Quatro cargas de valores iguais a 4,0 μC são colocadas nos vértices de um
quadrado com 20 cm de lado. Determine o campo eléctrico no centro do
quadrado:
(a) Se as cargas forem todas positivas;
(b) Se os sinais se alternarem ao longo do perímetro do quadrado;
8. A pequena bola no extremo do fio, na figura, tem massa 0,60 𝑔 e está num
campo eléctrico horizontal de grandeza 700 𝑁/𝐶. Está em equilíbrio num
ângulo de 20° com a vertical. Qual é a grandeza e o sinal da carga da bola?
�⃗� 
 20º 
9. Um electrão tem uma velocidade inicial de 2,0 × 106𝑚/𝑠 no sentido de +x. Ele
entra em uma região que tem um campo eléctrico uniforme �⃗� = (300𝑁/𝐶)𝒋̂.
(a) Determine a aceleração do electrão,
(b) Quanto tempo leva para que o electrão percorra 10,0 cm ao longo do eixo
x no sentido +x na região que tem o campo.
(c) Em que ângulo e em que direcção o movimento do electrão é defletido
enquanto ele percorrer os 10,0 cm na direcção x?
�⃗� 
−𝑒
10. Para uma linha carregada uniformemente de comprimento L e carga Q, com
densidade linear de carga 𝜆 = 𝑄/𝐿. Determine o campo eléctrico em P, sendo
P arbitrário. Considere a linha carregada positivamente.
 ° P 
 ++++++++++++++ 
11. Um anel fino de raio a, está uniformemente carregado com carga total Q.
Determine o campo eléctrico devido a esta carga em todos os pontos no eixo
perpendicular ao plano e que passa pelo centro do anel.
 a 
 ° P 
12. Duas cargas pontuais, 𝑞1 = 2,0 𝑝𝐶 𝑒 𝑞2 = −2,0 𝑝𝐶, estão separadas por 4,0 𝜇𝑚.
(a) Qual é o módulo do momento de dipolo deste par de cargas?
(b) Represente o par e mostre a direcção e o sentido do momento de dipolo.