Lista de Exercícios Resolvidos: Fenômenos Elétricos, Eletrização, Carga Elétrica e Lei de Coulomb

Lista de Exercícios Fenômenos Elétricos Processos de Eletrização Carga Elétrica e Lei de Coulomb 1 Uma caneta de plástico é atritada com um pano e adquire uma carga de 5 μC a Se o pano ganhou uma carga positiva qual é o valor da carga do pano b Quantos elétrons foram transferidos Resposta A carga do pano é 5 μC 31251013 elétrons 2 Um bastão eletricamente carregado é trazido perto de uma esfera metálica neutra causando uma redistribuição de cargas Se a esfera adquire uma carga positiva de 12 μC por indução qual é a carga do bastão Quantos mols de elétrons o bastão possui Resposta A carga do bastão é 12 μC 12451010 mols 3 Uma esfera A possui uma carga de 10 μC e uma esfera B possui uma carga de 15 μC As esferas são idênticas Elas são conectadas por um fio condutor Qual é a carga final em cada esfera após atingirem o equilíbrio Resposta qA qB 25 μC 4 Um balão de borracha é friccionado em um cabelo e adquire uma carga de 2 μC Se a carga elementar é aproximadamente 16 x 1019 C quantos elétrons foram transferidos do cabelo para o balão Resposta 1251013 elétrons 5 Um bastão de vidro é atritado com um pedaço de seda e adquire uma carga positiva de 6 μC Em seguida esse bastão é colocado em contato com um bastão de plástico inicialmente neutro Os bastões de vidro e de plástico são idênticos Qual será a carga final de cada bastão após o contato Resposta Ambos os bastões terão uma carga de 3 μC 6 a A figura mostra duas partículas carregadas positivamente fixadas sobre um eixo x As cargas são q1 1601019 C e q2 3201019 C e a separação entre as partículas é R 00200 m Quais são a intensidade a direção e o sentido da força eletrostática F21 da partícula 2 sobre a partícula 1 Respostas 1151024N e θ 180 b a figura b é idêntica à figura a exceto pelo fato de que agora existe uma terceira partícula no eixo x entre as partículas 1 e 2 A partícula 3 tem uma carga elétrica q3 321019 C e está a uma distância 3R4 da partícula 1 Determine a força eletrostática resultante sobre a partícula 1 Respostas 91025N e θ 0 c a figura c é idêntica à figura a exceto pelo fato de que agora existe uma partícula 4 A partícula 4 tem uma carga q4 321019 C e está a uma distância 3R4 da partícula 1 e está sobre uma reta que faz um ângulo de 60º com o eixo x Determine a força eletrostática resultante sobre a partícula 1 Respostas 1781024N e θ 86 7 Da carga Q que uma pequena esfera contém inicialmente uma parte q é transferida para uma segunda esfera inicialmente neutra situada nas proximidades As duas esferas podem ser consideradas como cargas puntiformes Para que valor de q a força eletrostática entre as duas esferas é máxima Resposta q Q2 8 A estrutura cristalina do cloreto de césio é uma estrutura do tipo cúbica de corpo centrado com oito íons Cs nos vértices de um cubo e um íon Cl no centro do cubo A aresta do cubo tem 040 nm a Qual é o módulo da força eletrostática exercida sobre o íon Cl pelos íons Cs situados nos vértices do cubo b Se um dos íons Cs está faltando dizemos que o cristal possui um defeito cristalino qual é o módulo da força eletrostática exercida sobre o íon Cl pelos íons Cs restantes Respostas 0 N 19109 N 9 Cinco cargas puntiformes idênticas cada uma com carga Q estão igualmente espaçadas em um semicírculo de raio R como mostra a figura Determine a força em termos de k Q e R em uma carga q localizada em um ponto equidistante das cinco outras cargas 𝑹𝒆𝒔𝒑𝒐𝒔𝒕𝒂 𝟐 𝟏 𝒌𝑸𝒒 𝑹𝟐 𝒊 9 Duas cargas estão colocadas no eixo x Q1 3C em x 0 e Q2 5C em x 40 cm Onde devemos colocar uma terceira carga Q3q para que a força resultante sobre ela seja zero Resposta x 137m 10 A figura mostra duas bolas idênticas em equilíbrio sob a ação de várias forças Cada bola tem massa igual a 100 g e cargas iguais A posição final do sistema é mostrada na figura Calcule a carga de cada bola Resposta 32μC 11 Na figura encontre o módulo e direção da força elétrica resultante sobre a carga situada no vértice inferior esquerdo do quadrado Suponha que q 113 C e a 152 cm e que as cargas estejam em repouso Respostas 24 N θ 15 12 Duas pequenas gotas dágua esféricas no vácuo e com cargas elétricas de valor igual a 11016C estão separadas por uma distância entre os centros de 1cm a Qual é o valor do módulo da força eletrostática a que cada uma está submetida b Quantos elétrons em excesso possui cada gota Respostas 91019N 625 13 Duas esferas condutoras idênticas fixadas se atraem com uma força eletrostática de 0108 N quando estão separadas por uma distância de 500 cm de centro a centro As esferas são então conectadas por um fino fio condutor Quando o fio é removido as esferas se repelem com uma força eletrostática de 00360 N Sabendo que a carga total das esferas era inicialmente positiva determine a a carga negativa inicial de uma das esferas b a carga positiva inicial da outra esfera Respostas 1μC e 3μC