OSG.: 19930/09
ENSINO
PRÉ-UNIVERSITÁRIO
TC
FÍSICA
TURNO
DATA
ALUNO(A)
TURMA
Nº
SÉRIE
PROFESSOR(A)
MARCOS HAROLDO
RUMO AO ITA
SEDE
___/___/___
1. Um isolante com formato irregular tem volume com
densidade de carga (carga/volume) e uma carga total
q como mostrado abaixo. A área da superfície do
isolante é S.
O fluxo elétrico através da superfície do isolante é:
a)
E
0
q
2
b)
E
0
S
c)
E
0
qS
d)
E
0
p
e)
E
0
q
2. Um cilindro isolante, com eixo coincidindo com o eixo
–y, tem uma carga q = 50 C distribuída uniformemente
no volume de r = 0 até r = r0 = 2cm.
O comprimento L do cilindro é muito maior que r0 de
tal forma que você pode considerá-lo como um cilindro
longo e infinito. Considere uma carga
Q = –12 C em x = 4cm. Determine o campo elétrico no
ponto A = (x, y) = (–6cm, 0), como indicado no
diagrama abaixo. 0 = 8,85 10–12C2/N m2.
a)
6
E 7,8 · 10 N /C i
d)
6
E 13,8 · 10 N / Ci
b)
6
E 13,8 · 10 N /Ci
e) N.r.a.
c)
6
E 7,8 · 10 N /C i
3. Na figura A, uma carga positiva +Q está localizada no
centro do cubo. Na figura B, a mesma carga positiva é
movida para cima continuando dentro do cubo.
a) O fluxo através do cubo é o mesmo nas duas figuras.
b) O fluxo através do cubo é maior na figura A.
c) O fluxo através das faces inferiores é o mesmo nas
duas figuras.
d) O fluxo através das faces inferiores é maior na figura B.
e) N.r.a.
4. Uma partícula de massa m e carga positiva +q é
colocada no centro do segmento de reta que une duas
cargas fixas, cada uma de valor +Q, afastadas uma da
outra de 2d (Figura 1). Se o movimento da partícula
ficar restrito à direção desse segmento de reta, é
possível mostrar que, para pequenos deslocamentos, ela
descreve um movimento harmônico simples. Qual a
pulsação 1desse MHS? E se essa partícula for
substituída por outra, também de massa m, mas de carga
–q, movimentando-se no plano perpendicular ao
segmento de reta que une as cargas fixas, qual a
pulsação 2 desse movimento harmônico, também
considerando pequenas oscilações?
a)
13
2KQq
md
e
23
KQq
md
b)
23
2KQq
md
c)
23
4KQq
md
d)
13
4KQq
md
e
23
2KQq
md
e)
13
2KQq
md
e
23
4KQq
md
5. A figura representa uma esfera de raio R
uniformemente carregada com carga positiva. No
interior há duas cargas pontuais negativas (–Q cada
uma) colocada sobre um mesmo diâmetro da esfera e
equidistantes do centro. O sistema é eletricamente
neutro. Este é o bem conhecido modelo atômico de
Thomson (no caso, para o átomo de hélio).
Notas: se b << a. (a + b)2 a2 + 2ab.
Se x << 1, (1 + x)–1 1 – x.
a) Determine a distância r a que devem estar as cargas
negativas do centro da esfera para que o sistema
esteja em equilíbrio eletrostático.
b) Calcule a frequência de pequenas oscilações radiais de
cada um dos elétrons (admita que o outro permanece em
repouso), sendo m a massa do elétron.
GABARITO
1
2
3
4
5
E
A
A
D
*
* 5. a) R/2 b) – FM – 23/06/09 — Rev.: MA
P
+y
r0
q
Q
+x
L
A
x = –6cm
x = 4cm
distribuída uniformemente
no volume.
q = 50 C
L = 5m
r0 = 2cm
Q = –12 C
–Q
r
R
r
–Q
Figura
+q
+Q
+Q
d
d
–q
+Q
+Q
d
d
Figura 2
Figura 1
+Q
+Q
Figura B
Figura A
Face Inferior
Face Inferior