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R.I. (Revisão Intercalada) Física 3 1. (Ufjf-pism 3) Duas cargas elétricas, q1 = +1 μC e q2 = -4 μC, estão no vácuo, fixas nos pontos 1 e 2, e separadas por uma distância d = 60 cm, como mostra a figura abaixo. Como base nas informações, determine: a) A intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante no ponto médio da linha reta que une as duas cargas. b) O ponto em que o campo elétrico resultante é nulo à esquerda de q1.

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há 2 anos

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há 2 anos

a) Para determinar a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante no ponto médio da linha reta que une as duas cargas, podemos utilizar a Lei de Coulomb. O vetor campo elétrico resultante é dado pela soma vetorial dos vetores campo elétrico gerados por cada carga elétrica. A intensidade do vetor campo elétrico resultante é dada por E = k * |q1| / r1^2 + k * |q2| / r2^2, onde k é a constante eletrostática, r1 é a distância entre o ponto médio e a carga q1, e r2 é a distância entre o ponto médio e a carga q2. A direção do vetor campo elétrico resultante é a mesma da reta que une as duas cargas elétricas, e o sentido é dado pela carga elétrica positiva. Substituindo os valores, temos: E = 9 * 10^9 * (1 * 10^-6) / (0,3)^2 + 9 * 10^9 * (4 * 10^-6) / (0,3)^2 E = 3 * 10^5 N/C Portanto, a intensidade do vetor campo elétrico resultante é de 3 * 10^5 N/C, na direção da reta que une as duas cargas elétricas, e no sentido da carga elétrica positiva (q1). b) Para determinar o ponto em que o campo elétrico resultante é nulo à esquerda de q1, podemos utilizar a equação E = k * |q1| / r1^2 + k * |q2| / r2^2, e igualar a zero. Podemos resolver essa equação utilizando a técnica de fatoração, ou utilizando a fórmula de Bhaskara. A solução é r1 = 0,2 m, ou 20 cm. Portanto, o ponto em que o campo elétrico resultante é nulo à esquerda de q1 está a uma distância de 20 cm da carga q1.

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A figura a seguir é a representação esquemática de um sistema óptico formado por duas lentes convergentes, separadas por 50 cm. As distâncias focais das lentes 1 e 2 são, respectivamente, 10 cm e 15 cm. Utiliza-se um lápis com 4 cm de comprimento como objeto, o qual é posicionado a 15 cm da lente 1. Com base nesses dados: a) Determine a posição da imagem formada pelo sistema de lentes. b) Determine o tamanho da imagem formada pelo sis- tema. Ela é direita ou invertida, em relação ao objeto? Justifique sua resposta. c) Empregando a representação de raios, faça um desenho em escala, mostrando a localização e o tamanho da imagem formada pelo sistema. Utilize a escala 10 para 1, ou seja, cada 10 cm no sistema real correspondem a 1 cm no seu desenho. (Cada quadrícula tem 0,5 cm de lado.)

Gustavo dispõe de três esferas metálicas, esferas 1, 2 e 3 de raios iguais e muito pequenos, com as quais rea- liza experimentos de eletrostática. As esferas 1 e 2 têm massas iguais, Q, e a esfera 3 tem uma massa maior, m. As três esferas foram eletricamente carregadas, sendo que as cargas nas esferas 1 e 3 são iguais, Q, e na esfera 2 a carga é menor, q. Em um primeiro experimento, Gustavo pendura as esferas 1 e 2 por fios isolantes longos, de mesmo com- primento, e presos no mesmo ponto. Nas figuras, são apresentadas três alternativas de configurações para as posições de equilíbrio dessas duas esferas; ϴ1 e ϴ2 são, respectivamente, os ângulos que os fios de sustentação das esferas 1 e 2 fazem com a vertical. a) ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio. JUSTIFIQUE sua resposta. ( ) θ1 < θ2 ( ) θ1 = θ2 ( ) θ1 > θ2 Em um segundo experimento, Gustavo suspende as esferas 1 e 3 de maneira semelhante à anterior. b) ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio. JUSTIFIQUE sua resposta. ( ) θ1 < θ3 ( ) θ1 = θ3 ( ) θ1 > θ3 c) Finalmente, Gustavo, usando luvas isolantes, força um contato elétrico simultâneo das três esferas. ASSINALE com um X a opção que dá a relação correta entre os novos valores das cargas q1, q2 e q3 nas esferas 1, 2 e 3, respectivamente. JUSTIFIQUE sua resposta. ( ) q1 < q 2 = q3 ( ) q 1 = q 2 = q 3 ( ) q 1 = q 2 < q 3

Com 1000 V aplicados a 10,0 cm de uma superfície metálica, forma-se um arco voltaico visível de 200 μm de diâmetro que descarrega totalmente o corpo em 10 μs. Calcule a resistividade do ar no arco voltaico (considere π = 3).

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