Eletromagnetismo-Prova-Resolucao-UFOP-2023

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA CAMPUS UNIVERSITÁRIO MORRO DO CRUZEIRO 35400000 OURO PRETO MG Hélio Fernando Verona de Resende emailhfvricebufopbr PRIMEIRA PROVA DE ELETROMAGNETISMO 012023 Todos os cálculos devem estar explícitos na solução das questões QUESTÃO 1 O campo elétrico numa vasta região da atmosfera terrestre é vertical e dirigido para baixo sendo o seu valor 60NC a 300m de altitude e 100NC a 200m Imagine um cubo de 100m de lado localizado entre 200m e 300m de altitude Desprezando a curvatura da Terra calcule a carga elétrica total no interior desse cubo QUESTÃO 2 Numa esfera dielétrica de raio R a densidade volumétrica de carga é dada pela expressão ρr Q2πR4 r sendo r a distância de um ponto genérico ao centro da esfera e Q2 é uma constante qualquer Calcule aa carga total QT da esfera bo campo elétrico para r R dentro da esfera c o campo elétrico r R fora da esfera QUESTÃO 3 Considere a distribuição de cargas mostradas ao lado onde Q1 20x106 C Q2 10x106 C e Q3 20x106 C A distância d vale 20x102 m Calcule a energia eletrostática do sistema QUESTÃO 4 Considere uma esfera condutora oca de raio interno Ri e raio externo Re contendo uma carga total negativa Q Concêntrica a essa esfera temos outra esfera condutora maciça e raio R R Ri Re com uma carga total positiva Q Suponha Ri finito porém Ri R de modo que o campo elétrico não seja constante entre R e Ri Calcule a diferença de potencial ddp entre as duas esferas condutoras Dados F 14πε0 q1q2r2 rˆ E F q0 ΦE E n da qintε0 V WABq0 E σ2ε0 ECondu tor σε0 Vx E dl Constante Q ρrdV E V ε0885x1012 Fm