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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ UFPR DEPARTAMENTO DE FÍSICA PRIMEIRA AVALIAÇÃO - FÍSICA BÁSICA GERAL 3 (CF1803) - 2022.02 Física Licenciatura - Turma LF IMPORTANTE!!! LEIA ANTES DE INICIAR A RESOLUÇÃO DA PROVA! * O desenvolvimento das questões é parte integrante da avaliação e é levado em consideração na correção. Sendo assim, respostas sem justificativa serão desconsideradas. e Equações não fornecidas no formulário devem ser deduzidas. e As respostas devem ser dadas em termos dos dados fornecidos em cada problema. Questão 1: A Figura 1 mostra uma pulseira de raio 5, 00cm com quatro miçangas distribuídas de maneira equidistante, todas de plástico (inclusive o círculo que as une), sendo que suas posições coincidem com os eixos horizontal e vertical. Apósa q; pulseira ser atritada na roupa de lã da pessoa que a esta usando as miçangas adquirem í cargas q; = 1,00nC, q» = —1,00nC, q3 = 1,00nC é gs = 1,00nC. Calcule para este sistema: a. (1,0 ponto) O vetor campo elétrico É no ponto c, no centro da pulseira, em termos das componentes unitárias; b. (1,0 ponto) A força exercida sobre uma quinta miçanga com carga gs = =2, OnC que se desprendeu da pulseira e foi parar no ponto c, em termos das componentes unitárias; É a Figura 1. Questão 1. e. (1,0 ponto) O potencial V no ponto c; d, (1,0 ponto) O trabalho exercido pelo campo elétrico das quatro miçangas inciais sobre a quinta miçanga, se ela foi trazida de longe para o ponto c. Questão 2: (1,5 pontos) A Figura 2 mostra uma barra de plástico, de comprimento L, e carregada com carga Q. Obtenha o vetor campo elétrico É gerado pela barra no ponto ?, localizado a uma distância d de sua extremidade, em termos das componentes unitárias. E Figura 2. Questão 2. Questão 3: (1,5 pontos) Utilizando a Lei de Gauss, mostre que o módulo campo elétrico de um fio muito extenso com densidade de lincar de carga lambda é dado por + 4 Ter” Questão 4: Duas placas não condutoras, muito extensas, estão arranjadas de ma- neira paralela, distantes de d = 1,00m, como mostra a Figura 3. Suas densidades de carga superficiais são O, = -2,00nC/m? e o» = 4,00nC/m?. Um próton é lançado com velocidade de 1, 00km/s da placa 2 na direção da placa 1. a. (1,0 ponto) Qual o trabalho executado pelo campo elétrico sobre o próton, em unidades de elétron-volt (eV), durante seu movimento? b. (1,0 ponto) Com que velocidade o próton chega à placa 1? Questão 5: Uma esfera não condutora maciça de raio Rj = 0, 15m está no interior de uma casca esférica condutora de raio interno R2 = 0,45m e raio externo R = 0,55m, como mostra a Figura 4. A esfera está carregada com carga Q = 3,00nC e a casca com carga q = 1,00n€. a. (1,0 ponto) Obtenha o módulo do campo elétrico É a uma distância r = 20, Oem do centro do sistema; b. (1,0 ponto) Obtenha o módulo do campo elétrico É a uma distância r = 50, Oem do centro do sistema; e. (1,0 ponto) Obtenha o módulo do campo elétrico É a uma distância r = 100, Ocm do centro do sistema. Figura 4. Questão 5. CONSTANTES, FÓRMULAS E INTEGRAIS da x = 8,99x 10ºNm?/C? Rs RSRS PE Re GRE 2x0 AU =-W & = 8,85x 10-2c2/Nm? 2=pxê e É vo vi É e i=1 a U=-PÊ U = Wes pal E ça We va a = Loox PE Sec Aut Wap = AU me = 9,109 x 10! kg A bo 0=GE-aá 7 1 ag U =—— mp = 1,673x 10 kg ne a Un = qts dà = AdA 2 a Ass > Fo = Us dg Wap We Der =mã Me ds - So d : a -& av=- [ Ear Ela q SA J K= mv feSotu ção Pro À o - Qu=Q,5 Jy = 10000 Q= Da > MM my GrUMEeTAy DO (AA DEMO fo a 3º Lu SIR = DM suuitan YO ProBuUEA 3 SAS ConTAnnc ss aeee E [v) so Dona np ae MEs MO SENTIDA. 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