FISICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III LISTA DE EXERCÍCIOS CAP. 21 -CARGAS ELÉTRICAS HALLIDAY 7ª EDIÇÃO 1 UERJ/1

FISICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III LISTA DE EXERCÍCIOS-SEMESTRE 2008/2 CAP. 21 - CARGAS ELÉTRICAS HALLIDAY 7ª EDIÇÃO

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1 (3 H) –Qual deve ser a distância entre uma carga pontual 𝑞1 = 26 𝜇𝐶 e uma carga pontual 𝑞2 = −47 𝜇𝐶 para que a força eletrostática entre elas tenha uma intensidade de 5,70 N? 2 (1 H) – Duas partículas igualmente carregadas mantidas a uma distância de 3,2 x 10-3 m, são soltas a partir do repouso. Observa-se que a aceleração inicial da primeira partícula é de 7,0 m/s2 e a da segunda é de 9,0 m/s2. Se a massa da primeira partícula for 6,3 x 10-7 kg, quais serão (a) a massa da segunda partícula e (b) o módulo da carga de cada partícula? 3 (7 H) –Na figura ao lado (a) quais as componentes horizontais e (b) quais as componentes verticais da força eletrostática resultante sobre a partícula carregada no canto inferior esquerdo do quadrado se 𝑞 = 1,0 × 10−7 𝐶 e 𝑎 = 5,0 𝑐𝑚?

a

+q

-q

a

a

+2q

- 2q

a

4 (8 H) – As cargas puntiformes q1 e q2 estão situadas sobre o eixo x nos pontos 𝑥 = −𝑎 e 𝑥 = + 𝑎, respectivamente. (a) Qual deve ser a relação 𝑞1 /𝑞2 para que a força eletrostática resultante sobre uma carga pontual + 𝑄 colocada em 𝑥 = + 𝑎/2 seja nula? (b) Repita (a) mas com a carga pontual +𝑄 agora colocada em 𝑥 = +3𝑎/2. 5 (10 H) – Na figura ao lado, três partículas carregadas estão localizadas em uma linha reta e estão separadas por distâncias d. As cargas q1 e q2 são mantidas fixas. A carga q3 está livre para se mover, porém está em equilíbrio (a força eletrostática atuando sobre ela é nula). Encontre q1/ q2.

q1

6 (66 H) – Na figura ao lado, duas esfera condutoras minúsculas de massa m idêntica e carga q idêntica estão suspensas por fios não-condutores de comprimentos iguais a L. Suponha que  seja tão pequeno que tg possa ser substituída pelo valor aproximado de sen. (a) Mostre que, para o equilíbrio x

(2qε Lm g ) 2

1/3

q3

q2

L

q

 

x

L

q

0

7 (24 H) –Duas gotas d’água, esféricas e minúsculas, com cargas idênticas de – 1,00 x 10-16 C, possuem uma separação de 1,00 cm de centro a centro. (a) Qual a intensidade da força eletrostática que atua entre elas? (b)Quantos elétrons em excesso cada gota possui? 8 (23 H) – Quantos elétrons teriam de ser retirados de uma moeda para deixá-la com uma carga de + 1,0 x 10-7 C? 9 (60 H) – Um elétron está no vácuo próximo à superfície da Terra. Onde deveria ser colocado um segundo elétron para que a força eletrostática que ele exerce sobre o primeiro elétron equilibre a força gravitacional devido à Terra sobre o primeiro?