APOSTILA DE EXERCÍCIOSELETROSTÁTICA FÍSICA 1º BIMESTRE DO 3º ANO . Quantos elétrons em excesso têm o corpo eletrizado com carga –16 nC? 3. 2. Justifique. Três delas. Agora. A seguir. situadas no vácuo a uma distância de 2 m uma da outra. D.Uma pequena esfera recebe uma carga de 40 µC. recebe uma carga de –10 µC. Calcule a intensidade da força de repulsão entre elas. enquanto a quarta esfera. a) Qual a força da atração entre elas? b) Colocando as esferas em contato e afastando-as 5 cm. 6. 8. (PUC-MG) Considere as figuras abaixo: a) Uma barra negativa é aproximada de um eletroscópio descarregado. inicialmente neutro. 7. 10. qual é a carga elétrica do corpo? 4. A figura mostra um eletroscópio de folhas eletricamente carregado.4 µC. estão separadas entre si por uma distância de 5 cm. Qual o valor das cargas? 11. Responda as seguintes questões: a) O que acontecerá a um corpo condutor eletrizado quando entrar em contato com o solo? b) Por que não conseguimos eletrizar por atrito um corpo condutor. As folhas se separam.A intensidade da força entre duas cargas elétricas puntiformes iguais. Um corpo tem 3 · 1018 elétrons e 4 · 1018 prótons. 5. momentaneamente tocada pela mão. Qual é o sinal da carga que está nas folhas? b) A extremidade superior do eletroscópio é. com carga QA = 8µC. É dado um corpo eletrizado com carga 6. B e C. A carga do elétron é – 1. Determine o número de elétrons em falta no corpo. são afastados um do outro. Descreva uma maneira de determinar o sinal da carga elétrica acumulada no eletroscópio. é de 5µC. Em seguida. Justifique a utilidade da corrente. contém carga negativa Q. Sendo a carga elétrica elementar 1. Determine a carga elétrica final da esfera D. estão descarregadas.3 · 10 -6 C. segurando-o diretamente com a mão? c) Os caminhões que conduzem combustível possuem uma corrente que vai se arrastando pelo chão.6 · 10 -19 C. remove-se a barra para longe. Sabendo que a carga do corpo B. após o contato. . A. as esferas A. é colocado em contato com um corpo B. localizada a 20 cm de distância. Um corpo A. Faz-se a esfera D tocar sucessivamente. em seguida. calcule a nova carga do corpo A. é de 202.6 · 10-19 C. Duas cargas elétricas puntiformes de 5 · 10 -5 C e 0. qual é o sinal da carga que existe nas folhas? 9. B e C.5 N. e outra esfera de diâmetro igual. no vácuo. Dispõe-se de quatro esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra.1. determine a nova força de interação elétrica entre elas. 16. (inserir Figura) 15. pintadas com tinta metálica.As cargas Q1 = 2 µC. b) Determine as cargas das bolinhas antes e depois de se tocarem. considerando que uma das cargas. QB e QC são iguais. As cargas Q1 e Q3 são fixas. QB exerce sobre QC uma força de intensidade 3. O equilíbrio é restabelecido.As cargas da figura estão localizadas no vácuo. Determine a intensidade da força resultante que age sobre as cargas: a) Q2 b) Q3 14. Q2 = 4 µC e Q3 = 5 µC estão situadas no vácuo. elas se repelem com a força de 9 ∙ 10-5 N.12. colocando-se uma massa de 2. conforme indica a figura. Determine: a) A intensidade da força que QC exerce em QB. mas de sinal contrário. estão carregadas. antes do contato. Encosta-se uma na outra. b) A intensidade da força que QA exerce em QC.Determine a intensidade da resultante das forças produzidas pelas cargas Q 1 e Q2 sobre a carga Q3. Afastando-as novamente até a distância de 4. elas se atraem com uma força de 27 ∙ 10-5 N.(Fuvest-SP) Um dos pratos de uma balança em equilíbrio é uma esfera eletrizada A.0 ∙ 10 -2 m. Constante do meio: k = 9 · 109 N · m2/C2 Adote g = 10 m/s2 a) Qual a intensidade da força elétrica? b) Qual o valor da carga de A? 17. Quando estão afastadas 4. Aproxima-se de A uma esfera B com carga igual. a) Explique por que a força mudou de atrativa para repulsiva.(UFMG) Duas bolinhas idênticas. e que k = 9 ∙ 109 N ∙ m2/C2. era positiva e o triplo das outra. 13. sem tocá-las com a mão. Ache X para que a carga Q 2 fique em equilíbrio sob a ação exclusiva das forças eletrostáticas.Na figura.0 ∙ 10-2 m. quando colocadas no vácuo.5 g no prato da balança A figura ilustra a situação. . as cargas QA.0 · 10-6N. gera no espaço um campo elétrico. permanecem em equilíbrio. Seja F a força elétrica que B exerce sobre A. Determine as características do vetor campo elétrico E. onde K0 = 9 · 109 Nm2/C2. colocada no ponto P. Se substituirmos a carga de 4 C por uma outra de 5 C.2 m da carga. colocada na presença de um campo elétrico E. colocada no ponto A.6 · 10-19 C e a constante dielétrica do meio igual a 9. 25. situada num ponto P. carrega positivamente. W o peso de A. aproxima-se de A outra bolinha B. fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 9 N. a) Reproduza no caderno a figura dada e indique as forças F.Têm-se duas pequenas esferas. fixa no vácuo.O diagrama representa a intensidade do campo elétrico. Sendo o meio o vácuo.18. e T a força exercida pelo fio sobre A. Quando elas estão na posição indicada na figura. originado por uma carga Q. A e B. Com um bastão isolante.Sobre uma carga de 4 C. conforme indica a figura. determine a intensidades do vetor campo elétrico no ponto C. 22.0 · 10 9 Nm2/C2. Seus centros estão distantes entre si 20 cm. Num ponto P. descarregadas e isoladas uma da outra. Sabendo que AC=20 cm e CB =30 cm. fixa. Cerca de 5. 23. a 0.5 m dela. sendo AB direção horizontal e BP vertical. a) Determine o vetor campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 0. Considere a carga do elétron igual a 1. por meio de fio de seda.3 µC.0 N.Uma carga puntual Q. também positivamente carregada. condutoras. qual será a intensidade da força sobre essa carga quando colocada no ponto P? 21. c) A intensidade da força elétrica que atua numa carga q = 2 · 10-10 C. b) Sendo |W| = 2.Duas cargas puntiformes de 4 µC e -5 µC estão fixas nos pontos A e B.Uma carga de prova q = .0 · 106 elétrons são retirados da esfera A e transferidos da esfera B. o campo tem intensidade E = 14. que origina o campo. a) Qual o valor do campo elétrico em P? b) Qual a direção do campo elétrico num ponto R sobre a mediatriz do segmento AB? . atua uma força de 8 N.4 · 106 N/C. a 50 cm da carga Q. no vácuo. qual o valor de F? 19.Considere uma carga puntiforme. horizontal. b) Determine o vetor força elétrica que atua sobre uma carga de 4 µC.Uma bolinha A. negativa. em função da distância à carga. b) A intensidade do campo elétrico situado num ponto P. W e T. Determine Q. de -5 µC. puntiforme. 24. da direita para a esquerda. localizados no vácuo. está suspensa de um ponto P. Determine: a) O valor da carga Q. 20. Num ponto situado a 3 m do centro de uma esfera de raio 1 m. 31. respectivamente. Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante no ponto P. c) o tempo gasto pela carga para ir de A ate B. na sua base inferior. estão colocadas nos vértices de um triângulo retângulo. de uma reta separados 1m. em repouso. Uma segunda esfera. 32.Duas cargas puntiformes. eletrizada com carga q = 16 · 10 -19 C. B e C. determine o ponto onde o campo elétrico resultante é nulo. conforme indica a figura. cuja a carga vale Q = 8 · 10 -6 C. Considerando-se que k = 9 · 10 9 unidades no SI e que g = 10 m/s2.(UFBA) Um cilindro de vidro transparente possui internamente. Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante no centro do quadrado.Uma esfera condutora de 0. Duas cargas de mesmo sinal são colocadas nesses pontos. conforme indica a figura. a 0. como mostra a figura. 30. . é introduzida na abertura superior do cilindro e se mantém em equilíbrio no estado de repouso. 28.6 m do centro da esfera.26. b) a velocidade da carga ao passar por B. 0. Sendo a carga colocada em A quatro vezes maior que a colocada em B. b) Calcule a intensidade do campo elétrico entre as placas. determine a distância que separa os centros das esferas.(Fuvest-SP) Uma partícula de água. num ponto A de um campo elétrico uniforme de intensidade 16 · 105 N/C. 33. A e B. 27.2 m de raio está carregada com uma carga de – 6 µC. situados. está em equilíbrio no interior de um campo elétrico uniforme de placas paralelas e horizontais (g = 10 m/s 2). com massa 0. eletrizado positivamente.2 m e 0.(Puccamp-SP) A figura representa dois pontos. a) Represente as linhas de força desse campo. em repouso. 29.Nos vértices de um quadrado de 0. Q1 = 50 ∙ 10-9 C e Q2 = 32 ∙ 10-9 C.80 · 10 -9 kg. uma esfera eletrizada. Determine: a) a intensidade da força que atua sobre a carga elétrica. o vetor campo elétrico tem intensidade 8 · 105 N/C. localizada no vácuo.1 m de lado colocam-se quatro cargas de módulos iguais a 2 µC.1 m. Determine a carga elétrica distribuída na superfície da esfera.Uma carga elétrica puntiforme de 4 µC e massa 2 · 10 -6 kg é abandonada. de carga q = 2 · 10 -6 C e peso p = 9 · 10 -1 N. Determine a intensidade do campo elétrico nos pontos A. Determine o potencial de um ponto P. Sobre um suporte isolante encontra-se uma carga Q. Adota-se como nível de referência um ponto A. 38. No campo eletrostático de uma carga puntiforme Q = 4 µC. Determine o trabalho realizado pelas forças elétricas para transportar a mesma carga q de A até B nas condições anteriores pelos caminhos ( e (. localizada no vácuo. Sendo dados qA = 1. no vértice A e B do retângulo ABCD.5 µC. Determine a energia potencial elétrica que uma carga de 5 µC adquire a 0. respectivamente. determine q. calcule a diferença de potencial VC . nesse processo.5 µC e k0 = 9 · 109 N · m2/C2. respectivamente. A e B.Considere o campo elétrico criado pela carga puntiforme Q = 4 · 10 -6 C.4 m de lado. . 40.1. B. 35. 41. no vácuo.5 m de uma carga de – 6 µC. Determine o potencial do outro vértice do triângulo.VD entre os pontos C e D. 36.1 m de uma carga de 0. b) o potencial elétrico B.2 µC. 37. transporta-se para o ponto B uma carga q = 10 mC e verifica-se que. 20 cm e 60 cm. a força elétrica realiza um trabalho de – 20 J. no vácuo. Duas cargas elétricas puntiformes valendo – 8 µC e 6 µC ocupam dois vértices de um triangulo eqüilátero de 0. A partir de A. fixa.Os Pontos A. no infinito. Sabendo que o trabalho realizado pela força elétrica para levar uma carga q do ponto A até o ponto B é 5. são dados dois pontos. situado a 0.34. 39. Transportando-se uma carga de prova q e A até B pelo caminho (. cuja distância à carga são. localizada no vácuo. Determine os potenciais nos pontos A e B. as forças elétricas realizam um trabalho T 1.76 J. Duas pequenas esferas eletrizadas são fixadas. conforme indicado na figura. (inserir figura) Determine: a) a energia potencial de q em A e em B. C e D estão no campo elétrico de uma carga puntiforme Q. qb = . adotando o ponto Y como referência. As Placas paralelas A e B.8 · 10-6 C de muito longe para um ponto P à distância r= 0. considerando-se nulo o potencial do infinito. b) a aceleração da carga elétrica. situadas como mostra a figura. Dada a figura. 48. de potencia indicados. Duas placas metálicas paralelas. Determine a intensidade do campo elétrico entre as placas. estão colocadas no vácuo a 10 cm de distância uma da outra.6 · 10-6 C está fixa num ponto O do espaço. O campo elétrico produzido pelas placas tem intensidade 6 · 107 N/C. segundo uma reta paralela a ele. onde Q = 2 · 10-7 C. Num campo elétrico. Sabemos que o potencial elétrico no ponto A vale 5 volts. O trabalho da força elétrica é de – 6 · 10-5 J. de mesmo módulo. Supondo desprezível a força de atração gravitacional sobre a carga elétrica. Uma carga elétrica puntiforme de 2 µC e massa 5 · 10-6 kg é abandonada na placa positiva. 44. Na figura estão representados os vetores de um campo elétrico E. 46. eletrizadas com carga de sinais contrários. Qual o trabalho realizado pela força do campo elétrico quando se desloca uma carga puntual positiva de 1 nC (10-9 coulomb): Do infinito até o Ponto A? Do ponto A até o ponto O? 45.5 m em sentido oposto ao campo. quando ela se deslocar de 0. 43. a) Calcule o trabalho necessário para trazer uma carga q2 = 2. transporta-se uma carga puntiforme de 2 µC de um ponto X até um ponto Y. Determine: a) a ddp entre os pontos X e Y.15 m de O. São dadas duas cargas elétricas puntuais +q e –q. no vácuo. Calcule a variação de energia potencial eletrostática dessa partícula.42. . explicando o significado físico do trabalho positivo e do negativo. b) Discuta o sinal do trabalho em função dos sinais das cargas. 47. Uma carga puntiforme q1 = 1. estão distanciadas 2. determine: a) Os potenciais elétricos nos pontos A e B. b) o potencial elétrico de X. c) a velocidade com que a carga elétrica atinge a placa negativa. determine: a) a força atuante sobre a carga elétrica.0 cm. Uma partícula de carga q= 2 µC está situada em um campo eletrostático uniforme de intensidade E= 2 · 104 V/m. b) O trabalho realizado pela força elétrica para transportar uma carga de 1 µC de A para B. 50. . Os elétrons emitidos pelo cátodo são acelerados em direção ao ânodo. Entre as placas a distância é 3 cm e a ddp. Detremine a força eletrica exercida em um elétron. Uma valvula termoeletrônica é constituída de duas placas: cátodos e ânodo. conforme indica a figura abaixo. Sabendo que a ddp entre as placas é 200V e a acelaração da gravidade é 10 m/s2.6 · 10-19 C. Uma particula com carga de 10-8 C encontra-se em equilibrio entre duas placas eletrizadas. 49. 300V. O elétron possui carga de valor absoluto 1. determine a massa da partícula. 51.0 m e centro em O. com o plano da figura.0 m. inicialmente neutra. Determine o potencial: a) Num ponto da superfície da esfera.0 m.13225 g quando medida numa balança eletrônica digital de grande precisão.90V? Massa do elétron ~ 1. do ponto A ao ponto B? 53. respectivamente.6 cm. a) Qual a menor quantidade de elétrons que seria necessário fornecer a essa esfera para que a balança pudesse registrar o respectivo acréscimo de massa? Desprezar eventuais interações elétricas com outros corpos. 55. 52. 9 · 104 V . a) Copie a figura. Determine: a) A direção e o sentido do campo eletrostáticos em A. representado o vetor campo elétrico nos pontos A e B. O Gráfico representa a variação do potencial em função da distância ao centro de um condutor esférico de raio 10 cm. que quantidade de elétrons deve ser retirada para que o potencial elétrico em seu interior seja de 0. b) Supondo a esfera neutra. R2 =2. Consirede um condutor esférico de raio 50 cm. R3 = 3. b) Num ponto situado a 50 cm da superficie da esfera. Calcule a carga desse condutor. 54. c) No centro da esfera. b) Qual o trabalho realizado pelo campo para levar uma carga q1. localizado no vácuo. de 2 · 10-6 C. c) A carga que cria essa distribuição de potencial. Uma Esfera condutora de raio 1. tem massa 2.0 · 10-31 kg . b) O trabalho realizado pelo campo no transporte da carga q = 5 µC de A para C. A figura representa o traço de três superficies esféricas concêntricas de raios R1 = 1. 4. Estas são as superficies equipotenciais de um campo eletrostático cujos valores são. no ar carregado com carga de – 100 µC.5 · 104 V e 3 · 104 V. A figura representa algumas superfícies equipotenciais de um campo eletrostático e os valores dos potenciais correspondentes. 51.6 · 10-19 C 15. Dados Carga do elétron = . 46. 17. 18. 47. 2. 20. 21. 16. 6. 7. 50. .1. 5. 22. 49. 24. 19. 4. 48. GABARITO 1. 23. 3.