Lista de Física III ( Força e campo elétrico)
1. Um raio ocorre quando existe fluxo de cargas elétricas (principalmente elétrons) entre o solo e
uma nuvem de tempestade. A taxa máxima do fluxo de cargas elétricas em uma raio é
aproximadamente igual a 20000 C/s; essa descara dura cerca de 100 µs. Qual é a quantidade de
elétrons fluíram durante esse intervalo?
Resp. elétrons
2. Duas cargas fixas de 1F 0 6 DC e -3F 0 6 DC, estão separadas por uma distância de 10 cm. Onde devemos
localizar uma terceira carga, para que nenhuma força atue sobre ela?
Resp. 14 cm de q1
3. A figura 1 abaixo mostra duas cargas q1 e q2 que se mantém fixas e separadas por uma distância
d. a) Qual é o módulo da força elétrica que atua em q1? Considere as cargas q1 e q2 iguais a 20
F 0 6 DC e d = 1,5 m. b) uma terceira carga q3 = 20 F 0 6 DC é trazida e colocada como nos mostra a figura
2. Qual é, agora o módulo da força elétrica que age em q1?
Resp. 1,6 N e 2,77 N
4. A que distância devem ser colocados dois prótons para que o módulo da força eletrostática que
um deles exerce sobre o outro seja igual a força gravitacional a que um dos prótons está
submetido na superfície terrestre?
Resp. 0,119 N
5. Um elétron é solto a partir do repouso, num campo elétrico uniforme de módulo 2.104 N/C.
Calcule a sua aceleração. (Ignore a gravidade e faça a massa do elétron iguala 9,11 . 10-31 kg).
Resp. 3,5 F 0 B 4 1015 m/s²
6. Duas cargas q1 = 2,1.10-8 C e q2 = -4q1, estão fixas e distantes 50cm uma da outra. Determine o
ponto ao longo da linha reta que passa através das duas cargas, no qual o campo elétrico é zero.
Resp. -30 cm
7. Um cubo possui uma aresta de comprimento L = 0,3 M. Ele é colocado com um vértice na
origem, com indica a figura. O campo elétrico não é uniforme, mas é dado por (N/C.m). (a)
Qual é o fluxo elétrico através de cadê uma das seis faces do cubo ? (b) Determine o fluxo
elétrico total no interior do cubo.
Resp. 0; 0,081 Nm²/C; 0; 0; -0,135 Nm²/C; 0
8. Um elétron é liberado a partir do repouso a uma distância perpendicular de 9 cm de uma barra
não-condutora retilínea muito longa com uma densidade de cargas uniforme de 6 µC/m. Qual é
o módulo da aceleração inicial do elétron?
Resp. 2,1 F 0 B 4 1017 m/s²
9. A figura mostra uma porção da seção transversal de um cabo concêntrico infinitamente longo.
O condutor interno tem uma densidade linear de carga de 6 nC/m e o condutor externo não tem
carga resultante. (a) Determine o campo elétrico para todos os valores de R, onde R é a
distância perpendicular ao eixo comum do sistema cilíndrico. (b) Quais são as densidades
superficiais de carga nas superfícies do lado de dentro e do lado de fora do condutor externo?
Resp. 0 p/ r < 1,5 cm; 108 N.m/C p/ 1,5 cm < r < 4,5 cm, 0 p/ 4,5 cm < r < 6,5 cm.
10. Uma pequena esfera com massa de 0,002 g e carga de C está suspensa por um fio, próxima a
uma grande placa condutora carregada, como indica a figura. A densidade de carga sobre a placa é
C/m². Determine o ângulo do fio.
Resp. 19,8º
11. (a) Qual o excesso de elétrons que deve ser distribuído uniformemente dentro do volume de uma
esfera plástica isolada, com 30 cm de diâmetro, para produzir um campo elétrico de 1150 N/C na
área da externa da esfera? (b) Qual é o campo elétrico em um ponto a 10 cm fora da superfície da
esfera?
Resp. elétrons; 414 N/C
