Lei de Gauss - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
Botafogo
Botafogo8 de Março de 2013

Lei de Gauss - Exercícios - Física, Notas de estudo de Física. Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)

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Apostilas e exercicios de Física da Universidade Técnologica Federal do Paraná sobre o estudo da Lei de Gauss.
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INSTITUTO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO

FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III – FIS123

2a Lista de Exercícios Lei de Gauss

1. Usando a lei de Gauss, calcule o campo elétrico produzido por: (a) um fio cilíndrico infinito uniformemente

carregado,(b) uma carga uniformemente distribuída sobre um plano, (c) dois planos paralelos com cargas

iguais e opostas

2. Considerar a superfície cúbica fechada de aresta a, com vértice na origem dos eixos coordenados XYZ.

Esta superfície está colocada em uma região onde existe um campo elétrico paralelo ao eixo X. Achar o

fluxo através da superfície e a carga total em seu interior se o campo é: (a) Uniforme. (b) Varia segundo

E = C.x, onde C é uma constante.

3. Uma esfera não condutora de raio R1 tem uma cavidade esférica de raio R2 cujo centro coincide com o da

esfera. Achar o campo elétrico em pontos fora da esfera, no interior da esfera e na cavidade. Faça os

gráficos do campo em função da distância ao centro e encontre a carga sobre as superfícies interna e

externa do condutor, considerando que. (a) Uma carga Q está uniformemente distribuída em seu volume.

(b) Além da carga na esfera existe no centro da cavidade uma carga q. (c) Repita o item a) considerando

que o centro da cavidade se encontra a uma distância a do centro da esfera. (d) Discuta o caso onde a

esfera seja condutora

4. Uma carga puntiforme é colocada no centro de uma superfície Gaussiana esférica. Diga em qual dos

casos abaixo haverá alteração do valor do fluxo ΦE. (a) A esfera é substituída por um cubo de mesmo

volume. (b) Idem, por um cubo de volume dez vezes menor. (c) A carga é deslocadas do centro da esfera

para outro ponto , ainda no seu interior. (d) A carga é retirada para fora da esfera. (e) Uma segunda carga é

colocada próximo, porém do lado de fora da esfera. (f) Idem, colocada dentro da esfera.

5. Um balão de borracha esférico tem uma densidade superficial de cargas uniforme À medida que este for

sendo inflado, qual será a variação de E para pontos: (a) no interior do balão. (b) na superfície. (c)no

exterior?

6. Um cilindro infinito de raio R é carregado com uma densidade volumétrica de carga ρ. Determinar o

módulo do campo elétrico para os pontos r ≥ R e r ≤ R , considerando-se que: (a) a densidade ρ é

constante. (b) ρ = A r2, onde A é uma constante de dimensão [Q/L5]

7. Considere uma partícula de carga qe massa m presa à extremidade de um fio isolante de comprimento

l. A outra extremidade do fio está presa ao teto. Suponha que exista nesta região um campo elétrico

uniforme, na direção vertical, produzido por um plano infinito com densidade de cargas σ, situado no solo.

Considere pequenas oscilações da partícula em torno da posição de equilíbrio. Determine o período das

oscilações deste pêndulo simples.

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