Pf - Eletricidade e Magnetismo - 2024-1

25 Pontos Uma bateria de 10 V é ligada a n capacitores em série cada um com uma capacitância de 2 μF Se a energia total armazenada nos capacitores é 25 μJ qual é o valor de n m CAPACITORES IGUAIS EM SÉRIE CEQ Cm 10 V Cm Energia E CEQU²2 U 10 V C 210⁶ F E 210⁶10²2 E 2510⁶ J E CE 2510⁶ 610⁶ m m 10025 m 4 25 Pontos Considerar uma carga de 150 μC Calcular o potencial em dois pontos A e B situados a 20 cm e 50 cm respectivamente da carga Qual é o ponto de maior potencial Calcular o trabalho necessário para levar uma carga de 50 μC desde o ponto de menor potencial ao de maior potencial V kqd A VA kq 910⁹ q 15010⁶ C dA 02 m VB kq 910⁹ q 15010⁶ dB 05 m Assim VB VA Trabalho de A B WAB Trabalho da força elétrica WEL q₂VA VB q₂ 5010⁶ C WEL 5010⁶6750 3700 WEL 5010⁶4050 20250010⁹ WAB WEL 202510⁴ J 25 Pontos Comparar a força gravitacional com a força eletrostática entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio Dados raio da órbita do elétron 5310¹¹ m carga do elétron 1610¹⁹ C massa do elétron 9110³¹ kg massa do próton 1710²⁷ kg e G 6710¹¹ Nm²kg² FG GMmR² G 6710¹¹ FG 6710¹¹1710²⁷9110³¹5310¹¹² FG 36910⁶α2 36910⁴7 N ELETROSTÁTICA FE kq₁q₂R² k 910⁹ FE 210⁹1610¹⁹²5310¹¹² FE 910⁹256610³₈ 08210⁷ FEFG 8210⁸36910⁴ 22210³⁹ FORÇA ELETROSTÁTICA É MUITO MAIOR QUE A GRAVITACIONAL Universidade Federal do Maranhão Campus Pinheiro Ciências Naturais Biologia Disciplina Eletricidade e Magnetismo Prof Ricardo L L Vitória Alunoa Prova Final 1 25 Pontos Comparar a força gravitacional com a força eletrostática entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio Dados raio da órbita do elétron 53 1011𝑚 carga do elétron 16 1019 𝐶 massa do elétron 91 1031 𝑘𝑔 massa do próton 17 1027 𝑘𝑔 e 𝐺 67 1011 𝑁 𝑚2𝑘𝑔2 2 25 Pontos Um disco circular de raio 𝑅 tem uma densidade superficial de carga uniforme 𝜎 0 Achar o campo elétrico num ponto do eixo do disco a uma distância 𝑥 do plano do disco 3 25 Pontos Considerar uma carga de 150 𝜇𝐶 Calcular o potencial em dois pontos A e B situados a 20 𝑐𝑚 e 50 𝑐𝑚 respectivamente da carga Qual é o ponto de maior potencial Calcular o trabalho necessário para levar uma carga de 50 𝜇𝐶 desde o ponto de menor potencial ao de maior potencial 4 25 Pontos Uma bateria de 10 𝑉 é ligada a 𝑛 capacitores em série cada um com uma capacitância de 2 𝜇𝐹 Se a energia total armazenada nos capacitores é 25 𝜇𝐽 qual é o valor de 𝑛