Prova de Teoria - Prova - Física Geral e Experimental III, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)
A_Santos
A_Santos8 de Março de 2013

Prova de Teoria - Prova - Física Geral e Experimental III, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)

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Apostilas e exercicios de Física do Instituto de Física da UFBA, prova de teoria.
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Pr1T04_02-1

INSTITUTO DE FÍSICA DA UFBA DEPARTAMENTO DE FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III (FIS 123) SEMESTRE: 1o /02 07/08/2 TURMA: T04

Nome: ______________________________________________________________________

1a Prova de Teoria

1. Duas esferas iguais de massa m e cargas +q e –q respectivamente estão

suspensas em equilíbrio por fios isolante de comprimento desconhecido.

Supondo que o ângulo θ seja muito pequeno, determine o comprimento dos

fios. Encontre também o valor do período de oscilação dos pêndulos, quando

a distância entre eles é muito grande. Utilize a aproximação θ≈θ≈θ sentan .

2. Dois fios finos, encurvados em forma de semicircunferência de raio R e carregados com carga + q e

q3+ , são colocados respectivamente em planos perpendiculares entre si, de modo que suas

extremidades se tocam. Uma partícula puntiforme de carga + Q e massa m é colocada no centro de

curvatura comum aos fios e se mantém em equilíbrio sob a ação da gravidade e dos campos gerados

pelos fios. Como devem estar dispostos tais planos (em relação à vertical) para que essa situação seja

possível? Faça um esboço desta situação, explicitando o valor do ângulo entre o vetor aceleração da

gravidade e um destes planos. Determine a massa m da partícula.

x0 x0

+q -q

θ θ

Resp: a) 2

24

q

gmdx l oo

πε = b) mx

q d

T ooπε π4=

Resp: 22 gR

qQ m

oεπ =

R

Q2

Q1

E2

Q = 3 q1

Q =q2

E2

60o

E

plano 1 plano2

plano 1

plano 2

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3. Considere duas extensas placas paralelas de área A, separadas por uma distância d e carregadas

uniformemente com cargas + Q e - Q respectivamente. Uma partícula de carga q = + Q/10 e massa m é

abandonada em repouso, no instante t = 0, no ponto P0 (veja figura). Considere uma superfície fechada

hipotética S que contém a placa + Q e que tangencia o ponto P.

a. Deduza a expressão do campo elétrico entre as placas.

b. Supondo que a única força presente é a força elétrica, calcule o

tempo necessário para a partícula atingir P.

c. Construa o gráfico do fluxo ΦE do campo elétrico através da

superfície S em função do tempo.

4. Calcule a diferença de potencial entre duas cascas esféricas concêntricas de raios R1 e R2 e cargas +q e

–q respectivamente. Faria alguma diferença no resultado encontrado se a casca externa (de raio R2)

tivesse carga nula e a interna mantivesse a mesma carga? E se a situação invertesse? Justifique

P0

P

d/4 d/2

+ Q

- Q

S

Resp: a) A

Q E

= b)

Q

mAd t oo

ε5 = c)

11 10 εο

Q

to t

ΦΕ

Q εο

Resp: a)  

  

 −=−

12 12

11 4

)()( RR

q RVRV

oπε

b) se a casca externa tivesse carga nula a ddp seria a mesma

c) se a casca interna tivesse carga nula a ddp seria nula

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