Prova Fisica 2

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO\nUNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ\nCENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E A DISTÂNCIA - CEAD\nCOORDENAÇÃO DO CURSO DE LICENCIATURA MATEMÁTICA\nRua Olavo Bilac, 1148 - Centro Sul - CEP 64280-001 - Teresina PI\nSite: www.ufpi.br\n\nDISCIPLINA: FÍSICA II – Módulo VII/2020.1\nPROFESSOR: ALEXANDRE MEDEIROS\nPOLO: \nDATA: 23/04/2020\nDISCENTE:\n\nORIENTAÇÕES: Prova individual e com consulta; Respostas SOMENTE na folha de respostas (assine todas as folhas), deixe os cálculos; Seja claro e organizado.\n\nPRIMEIRA AVALIAÇÃO\n\n1) As cargas -9μC e +36μC estão fixadas a uma distância de 9 cm. Sabendo que a carga -2μC está em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somene quando está entre as cargas e . Nestas condições calcule a distância entre as\ncargas c)\n5 cm\nb)\n5 cm\na)\n3 cm\nc)\n7 cm\nd)\n2 cm\ne)\nn.d.a\n\n2) Um isolante carregado pode ser descarregado passando-o logo acima de uma chama. Explique por quê?\n\n3) Uma carga puntiforme de +3.0 x 10^-6 C dista 12 cm de uma segunda carga puntiforme de -1.5 x 10^-6 C. Calcular o módulo da força eletrostática que atua sobre cada carga.\n\n4) Uma região Ω está isolada de cargas elétricas, recebe uma partícula com carga Q1 = -3nC. Se um ponto P, está a 15cm de distância dessa partícula. Calcule o\n\npotencial elétrico no ponto P, e a energia potencial adquirida por uma carga puntiforme Q2=2μC, colocada no ponto P.\n\na) -1.8V e -3.5.10^-6J\nb) -1.18V e -2.6.10^-6J\nc) -1.48V e -3.16.10^-6J\nd) -1.48V e -7.6.10^-6J\ne) n.d.a\n\n5) Duas cargas puntiformes de módulos q1 = 2.0x10^-7 C e q2 = 8.5 x 10^-6 C estão separadas por uma distância de 12 cm. (a) Qual o módulo do campo elétrico que cada carga produz no local da outra? (b) Que força elétrica sobre cada uma delas?\n\n6) Determine-se, experimentalmente, que o campo elétrico numa certa região da atmosfera terrestre está dirigido verticalmente para baixo. Numa altitude de 300 m, o campo em módulo é 60 N/C enquanto que a 200 cm é 200 N/C. Determine a carga líquida contida num cubo de 100 m de aresta, com as faces horizontais.\n\n7) Considere uma caixa triangular fechada em uma região de campo elétrico uniforme E=7,80 x 10^1 N/C como na figura. Calcular o fluxo elétrico através (a) da superfície retangular vertical (b) da superfície inclinada e (c) da superfície interna da caixa.\n\n8) Quatro capacitores são conectados como na figura abaixo. (a) Calcule a capacitância equivalente entre os pontos a e b das extremidades do circuito. (b) Calcule a carga em cada capacitor se ΔVab =15,0 V. F = K q1 q2 / r² onde K = 8,99 x 10⁹ N.m²/c²\nq1 = 3 x 10⁻⁶ c\nq2 = -1,5 x 10⁻⁶ c\nr = 12 cm = 12 x 10⁻² m\nF = 8,99 x 10⁹ x 3 x 10⁻⁶ x (-1,5 x 10⁻⁶) / (12 x 10⁻²)²\nF = 40,41 x 10⁻⁶ / 144 x 10⁻⁴ = 0,280 x 10⁻² = 2,8 N\n\n(4)\nq1 = 3nC = 3 x 10⁻⁹\nq2 = 2uC = 2 x 10⁻⁶\nd = 35 cm = 0,35 m = 35 x 10⁻²\nK = 9 x 10⁹\n(a) Potencial elétrico em P:\nE = K.q/r²\nV = K.q1 / r²\nE = 9 x 10⁹ x (3 x 10⁻⁹) / (15 x 10⁻²)²\n(b) Energia potencial em P:\nEpu = V.q2\nEpu = - 5,8 x 10⁻⁶\nEpu = - 3,6 x 10⁻⁶ J\n\nKaimenda Rodrigues de Brito Continuacao 'respostas'\nAluno: Kaimenda Rodrigues de Brito\nPolo: Marcos Paruti\n23/05/2020\n\n(a)\nq1 = 2 x 10⁻⁶ C\nq2 = 8,5 x 10⁻⁸ C\nr = 12 cm = 12 x 10⁻² m\nE = 1 / (4π ε0) . q / r²\nE1 = Kq1 = 8,99 x 10⁹ x 2 x 10⁻⁶ / r² = 17,98 x 10²\n(144 x 10⁻⁴)\nE = 0,124 x 10⁶ = (1,24 x 10⁵ N/C)\n\nF2 = Kq2 / r² = 5,99 x 10⁹ x 8,5 x 10⁻⁶ / (12 x 10⁻²)² = 76,4 x 10¹⁰ / (144 x 10⁻⁴)\nE2 = 0,533 x 10⁶ N/C\n\n(b)\nF = E2 / E1\nO módulo da força sobre cada carga o mesmo: 3ª Lei de Newton\nF12 = F21\nF12 = q1E2 = q2E1\nF12 = q1E2\nF12 = 2 x 10⁻⁷ . 0,53 x 10⁵\nF12 = 1,0 x 10⁻² N Φ < 0\na = 100 m\nΦ = Z E . ΔA\nΦ1 = E1 A1 = 60 . (100)² = 6 x 10⁵ N/C.m²\nΦ2 = E2 A2 = 60 . (100)² = 1 x 10⁶ N/C.m²\nFluxo total\nΦT = Φ1 + Φ2\nΦT = 6 x 10⁵ + 0 x 10⁶\nA carga líquida pode agora ser determinada da com a Lei de Gauss...\nq = 60Φ\nq = 8,85 x 10⁻¹² 4 x 10⁵\n= 35,4 x 10⁻⁷\nq = 3,54 µC\n\nKaimenda Rodrigues de Brito continuação \"respostas\"\n\nAluno: Reinaldo Rodrigues de Brito\nPós: Marcos Panuto 27/05/2020\n\n7:\n\n(a) - superfície retangular vertical (SEV)\n\nΦSEV = 7,80 x 10^0, 10,0 x 10^2, 30,0 x 10^-6 cos 180°\nΦSEV = 2,34 x 10^3 N / m²\n\n(b) - superfície inclinada (SI)\n\n60° 0, 30 cm\nΦSI = 7,80 x 10^4, 30 x 10^2, cos 60°\nΦSI = 2,34 x 10^3 N . m²\n\n(c) - superfície externa da caixa\n\nI - Φ = ΦSI + SI + Φout + Φtot + Φtri + Φbase\nm: 3,347 x 10^-3 + 0 + 0 + 0 + 0\n\n- A lei de Gauss: a normal está perpendicular aos planos da página e parte dentro da mesma;\n= 90°\n- A lei de Gauss => ΦT = 0 / e;\nΦT = 0 / C.m²\n\nΦT = 0 N / C.m²\n\n\n8:\n\na) C = Q / V = C1.C2 / C1 + C2\n\n= 1 / 15 + 1 / C2 = 1 / 6 => C eq = 15 => C eq = 2.5 \n\n= 15.3 45 = 2.5\n= 5.96 - 5\n\n1 / C eq = 2 / 8.5 => C eq = 5.96 mf\n\nb) Q = 5.96 x 10^6 µf . 15.00 v = 89.4 µc, a carga dos capacitores equivalente é igual a carga de cada capacitor.\n\nReinaldo Rodrigues de Brito