Física Ensino Superior Lei de Coloum e Lei de Gauss

Universidade Federal do Piauí Programa REUNI Digital Centro de Educação Aberta e à Distância Curso de Superior de Tecnologia em Energias Renováveis Segunda Lista de Física II 01 Considere uma caixa triangular fechada em uma região de campo elétrico uniforme E780 x10 4 N C como na figura Calcular o fluxo elétrico através a da superfície retangular vertical b da superfície inclinada e c da superfície inteira da caixa 02Uma carga pontual Q50μC está localizada no centro de um cubo de aresta L01m Além disso seis outras cargas pontuais idênticas de Q10μ C são colocadas simetricamente em torno da carga Q como sugere a figura Determine o fluxo do campo elétrico através de uma face do cubo 03 Uma esfera sólida isolante de raio a contém uma carga 3Q uniformemente distribuída através do seu volume Concêntrica com a esfera isolante está uma casca esférica condutora de raio interno b e raio externo c A casca esférica possui carga negativa Q a Calcule o campo elétrico dentro da esfera condutora ou seja quando ra b Calcule o campo elétrico na região entre a esfera condutora e a casca esférica ou seja arb c Encontre o campo elétrico dentro da casca condutora onde brc d Encontre o campo elétrico fora da casca esférica onde rc 04Um cilindro isolante muito longo de raio R e uma densidade de cargas dada por ρρ0a r b onde a b e ρ0 são constantes positivas e r é a distância ao eixo do cilindro Use a lei de Gauss para determinar o capo elétrico a em regiões internas r R e b externas r R 05 Uma casca cilíndrica longa de raio interno a e raio externo b tem uma carga distribuída uniformemente no seu volume A densidade volumétrica de cargas da casca cilíndrica é ρ Uma linha com uma densidade de cargas linear λ é colocada ao longo do eixo da casca cilíndrica Determine o campo elétrico em todas as regiões ra arb e rb 08Um fio com densidade linear de carga 06 Em uma superfície fechada com dimensões ab04m e c06m está posicionada como na figura A extremidade esquerda da superfície está localizada na posição xa O campo elétrico através da região é não uniforme e dado pela expressão E3020x 2i N C onde x está em metros Calcule o fluxo do campo elétrico líquido que atravessa a superfície É possível encontrar a carga englobada pela superfície 07Uma haste de comprimento L está localizada ao longo do eixo x com sua extremidade esquerda na origem A haste tem uma densidade de cargas não uniforme λα x onde α é uma constante positiva Encontre o potencial elétrico em A 08Um fio com densidade linear de carga uniforme λ é curvado na forma mostrada na figura Determine o potencial elétrico no ponto O uniforme λ é curvado na forma mostrada na figura Determine o potencial elétrico no ponto O 09Em certa região do espaço o potencial elétrico é V5x3x 22yz 2 Determine as expressões para as componentes xy e z do campo elétrico nessa região b Qual é o módulo do campo elétrico em um ponto qualquer P que tem as coordenadas 102 em metros 10 O potencial em um ponto P a uma distância a acima de uma extremidade de uma haste uniformemente carregada de comprimento l posicionada ao longo do eixo x é Vke Q l ln l y 2l 2 y Encontre uma expressão para a componente y do campo elétrico em P 11Calcule o potencial elétrico em um ponto P no eixo x de um material em forma de anel como mostra a figura A peça tem uma densidade uniforme superficial de cargas σ Universidade Federal do Piauí Reuni Digital Centro de Educação Aberta e à Distância Curso Superior de Tecnologia em Energias Renováveis Física II Primeira Lista de Física II P01 Três cargas carregadas estão nos vértices de um triângulo equilátero como mostra a figura Encontre a força elétrica sobre a carga de 700μC P02 Duas partículas idênticas cada uma com uma carga q estão fixas no espaço e separadas por uma distância d Uma terceira partícula com carga Q está livre para se mover e inicialmente em repouso no bissetor perpendicular das duas cargas fixas a uma distância x do ponto central entre elas a Demonstre que se x é pequeno comparado com d o movimento de Q é harmônico simples ao longo do bissetor perpendicular b Determine o período do movimento c O quão rápido a carga Q se deslocará quando estiver no ponto central entre as duas cargas fixas se inicialmente for solta a uma distância ad do ponto central P03 Quatro partículas carregadas estão localizadas nos vértices de um quadrado de lado a a Determine o campo elétrico na posição da carga q e b a força elétrica total exercida sobre q P04 Uma barra isolante uniformemente carregada de 140cm de comprimento é curvada na forma de um semicírculo como mostra a figura A barra tem uma carga total de 750μC Determine a o módulo e b o sentido do campo elétrico em O o centro do semicírculo P05 a Considere uma carcaça cilíndrica de revolução com paredes delgada e uniformemente carregada com uma carga total Q raio R e comprimento l Determine o campo elétrico em um ponto a uma distância d do lado direito do cilindro como mostra a figura b Se agora você considerasse um cilindro sólido com as mesmas dimensões e a mesma carga Encontre o campo elétrico para este caso no mesmo ponto da letra anterior P06 Uma linha de cargas positivas forma um semicírculo de raio R600cm como mostra a figura A carga por unidade de comprimento ao longo do semicírculo é descrita pela expressão λλ0cosθ A carga total no semicírculo é de 120μC Encontre a força total exercida sobre uma carga de 30μ C colocada no centro de curvatura P P07 Uma carga puntiforme de 2μC e uma carga puntiforme de 4μC estão separadas por uma distância L Onde deveria ser colocada uma terceira carga puntiforme para que a força elétrica nesta terceira carga fosse igual a zero P08 Uma carga puntiforme de 5μC está no eixo y em y300cm e uma segunda carga puntiforme de 5μC está no eixo y em y300cm Determine a força elétrica em uma carga puntiforme de 200μ C que está no eixo x em x800cm P09 O campo elétrico na vizinhança da superfície da Terra aponta para baixo e tem módulo de 150NC a Compare a magnitude da força elétrica para cima em um elétron com a magnitude da força gravitacional no elétron b Que carga deveria ser colocada em uma bola de pinguepongue de massa 270g para que a força elétrica equilibrasse o peso da bola próximo a superfície da Terra P10 Duas cargas puntiformes positivas com cargas Q estão no eixo y uma em ya e a outra em ya a Mostre que a intensidade do campo elétrico no eixo x é máxima em x a 2 e x a 2 P11 Duas cargas puntiformes cada uma com carga q estão na base de um triângulo equilátero cujos lados têm comprimento L como mostra a figura Uma terceira carga puntiforme tem carga iguala a 2q e está no ápice do triângulo Onde deve ser colocada uma carga puntiforme q para que o campo elétrico no centro do triângulo seja igual a zero Dica O centro está no plano do triângulo e equidistante dos três vértices P12 O mostrador de um relógio tem cargas pontuais negativas q 2q 3q 4q12q fixas nas posições correspondentes ao numerais Os ponteiros do relógio não perturbam o campo A que horas o ponteiro de horas aponta na mesma direção e mesmo sentido do campo elétrico existente no centro do mostrador P13 Uma fina haste de vidro é dobrada em um semicírculo de raio r Uma carga q é uniformemente distribuída ao longo da metade superior e uma carga q é uniformemente distribuída ao longo uniformemente distribuída ao longo da metade inferior Encontre o campo elétrico no ponto P P14 Uma haste isoladora de comprimento L tem carga q distribuída uniformemente ao longo do seu comprimento a Qual a densidade linear de carga da haste b Determine o campo no ponto P que está a uma distância a da extremidade da haste