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1 Lista II de Fรญsica Geral e Experimental III Prof Fรกbio Jesus Bruno Lima Constantes Dados ๐0 8851012 ๐ถ2๐๐2 ๐พ0 90 109 ๐๐2๐ถ2 Exercรญcio 1 Duas cargas puntiformes ๐1 60 ๐๐ถ e ๐2 40 ๐๐ถ estรฃo fixas nos pontos ๐ด 20 10๐ e ๐ต 20 40๐ respectivamente Determine a expressรฃo da forรงa vetorial que a carga em A exerce sobre a carga em B Considere o meio o vรกcuo Resposta A forรงa que a carga Q1 exercerรก na carga Q2 serรก de atraรงรฃo uma vez que ambas sรฃo cargas de sinais opostos Logo para calcular a forรงa ๐น deverรก utilizar a Equaรงรฃo 1 mostrada a seguir ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 1 O vetor de interesse รฉ o vetor ๐ฃ pois pedese a Forรงa exercida em Q2 Neste caso temos a Forรงa de referรชncia com componentes x e y negativas poiss B estรก sentindo a forรงa 2 ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น 9109 6106 4106 4๐ 5๐ 0๐ 42 52 02 3 ๐น 013๐ 017๐ 0๐ ๐ Exercรญcio 2 Trรชs cargas puntiformes sรฃo colocados nos vรฉrtices de um retรขngulo de lados 80 ๐๐ ๐ 60 ๐๐ conforme mostra a figura abaixo Determine a forรงa elรฉtrica vetorial resultante sobre a carga ๐ 50 ๐๐ถ colocada no quarto vรฉrtice origem do plano cartesiano bem como seu mรณdulo e direรงรฃo Resposta Utilizando a Equaรงรฃo 1 podese determinar o valor da contribuiรงรฃo de cada carga para a forรงa resultante Lembrando que o princรญpio da sobreposiรงรฃo diz que a forรงa total e seu campo elรฉtrico sobre um ponto qualquer รฉ a soma de cada campo oriundo da presenรงa de cada carga isto pode ser descrito analiticamente utilizando a Equaรงรฃo 2 ๐น๐ ๐น๐ ๐ ๐1 ๐น๐ ๐ ๐1 ๐น ๐ ๐ ๐1 2 Portanto para determinar a forรงa total que age sobre uma carga colocada na origem do sistema cartesiano devese calcular a forรงa que cada uma das cargas agem sobre ela A primeira coisa a se fazer รฉ determinar a posiรงรฃo de cada carga ๐๐ด 008 0 0 ๐๐ต 008 006 0 ๐๐ถ 0 006 0 ๐๐ 0 0 0 O observador ๐๐ estรก na origem portanto utilizando a Equaรงรฃo 1 temos ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ด๐ 9109 5106 2106 008๐ 0๐ 0๐ 0082 02 02 3 ๐น๐ด๐ 141๐ 0๐ 0๐ ๐ 3 ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ต๐ 9109 5106 3106 008๐ 006๐ 0๐ 0082 0062 02 3 ๐น๐ต๐ 108๐ 81๐ 0๐ ๐ ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ถ๐ 9109 5106 4106 0๐ 006๐ 0๐ 02 0062 02 3 ๐น๐ถ๐ 0๐ 50๐ 0๐ ๐ Assim temos pela Equaรงรฃo 2 a seguinte expressรฃo ๐น๐ ๐น๐ด๐ ๐น๐ต๐ ๐น๐ถ๐ ๐น๐ 141๐ 0๐ 0๐ 108๐ 81๐ 0๐ 0๐ 50๐ 0๐ ๐น๐ 33๐ 419๐ 0๐ ๐ ๐น๐ 420 ๐ ๐ 2655 Exercรญcio 3 Trรชs esferas metรกlicas idรชnticas encontramse em equilรญbrio sob a aรงรฃo de forรงas elรฉtricas na posiรงรฃo indicada na figura a seguir sobre um plano horizontal sem atrito Sendo a carga da esfera A ๐๐ด 180 ๐๐ถ determine as cargas das esferas B e C Resposta Para resolver este problema vocรช deverรก montar dois sistemas e verificar a dependรชncia das cargas Sabese que a forรงa que a carga A exerce na carga B e C รฉ a mesma devido ao equilรญbrio estรกtico entre as cargas portanto ๐๐ด ๐๐ต ๐2 ๐๐ด ๐๐ถ ๐2 ๐๐ด ๐๐ต 2๐2 ๐๐ด ๐๐ถ 5๐2 ๐๐ต 4๐2 ๐๐ถ 25๐2 25๐๐ต 4๐๐ถ E o mesmo vale para a forรงa que age entre A e B ser a mesma que age entre B e C desta forma 4 ๐๐ด ๐๐ต ๐2 ๐๐ต ๐๐ถ ๐2 ๐๐ด ๐๐ต 2๐2 ๐๐ต ๐๐ถ 3๐2 ๐๐ด 4๐2 ๐๐ถ 9๐2 9 4 ๐๐ด ๐๐ถ ๐๐ถ 405 ๐๐ถ Assim temse que ๐๐ต 4 25 ๐๐ถ ๐๐ต 65 ๐๐ถ Exercรญcio 4 Determine a intensidade da forรงa elรฉtrica sobre a carga ๐ 20 ๐๐ถ colocada no ponto P gerado por um fio de comprimento ๐ 200 ๐๐ como mostrado abaixo Considere a O fio estรก eletrizado uniformemente com carga ๐ 40 ๐๐ถ b O fio tem uma densidade linear de carga que varia com a posiรงรฃo segundo a expressรฃo ๐ 2 4๐ฅ ๐๐ถ๐ para ๐ฅ 002 ๐ Resposta a Para este item a primeira coisa a se fazer em um problema deste carรกter รฉ determinar as posiรงรตes de cada elemento Neste caso temos que ๐ ๐ 03 0 0 ๐ ๐ ๐ฅ 002 0 0 Lembrando que ๐๐ ๐ ๐๐ฅ e a forรงa no ponto P pode ser calculada utilizando a Equaรงรฃo 3 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 3 Como neste primeiro item o fio estรก eletrizado uniformemente com carga ๐ 40 ๐๐ถ portanto ๐ 4106 02 20106 ๐ถ๐ A partir da equaรงรฃo acima temos 5 ๐๐น ๐น 0 9109 20106 2106 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ2 02 02 3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 36102 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 36102 ๐ 1 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 Aplicando a regra da substituiรงรฃo temos Substituiรงรฃo ๐ข 028 ๐ฅ Diferencial ๐๐ข ๐๐ฅ E organizando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 028 Para ๐ฅ 02 ๐ข 008 Portanto ๐น 36102 ๐ 1 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 ๐น 36102 ๐ 1 ๐ข 028 008 ๐น 32 ๐ ๐ b A รบnica diferenรงa entre o item b e o item a รฉ a que a densidade de carga varia pelo o Portanto para determinar a forรงa na carga elรฉtrica localizada no ponto P devese utilizar a equaรงรฃo 3 com ๐ 2 4๐ฅ 106 ๐๐น ๐น 0 9109 2106 106 2 4๐ฅ 028 ๐ฅ ๐ 028 ๐ฅ2 02 02 3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ๐ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ ๐ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 4๐ฅ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐ Substituiรงรฃo ๐ข 028 ๐ฅ Diferencial ๐๐ข 1 ๐๐ฅ E organizando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 028 6 Para ๐ฅ 02 ๐ข 008 ๐น 18103 2 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 112 4 ๐ข ๐ข2 ๐๐ข 008 028 ๐ ๐น 18103 2 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 112 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 4 ๐ข ๐๐ข 008 028 ๐ ๐น 18103 2 ๐ข 028 008 112 ๐ข 028 008 4 ln ๐ข028 008 ๐ ๐น 0018 1786 10 501๐ ๐น 023 ๐ ๐ Exercรญcio 5 Determine a forรงa elรฉtrica gerada por um anel de raio ๐ 300 ๐๐ e eletrizado uniformemente com densidade linear ๐ 20 ๐๐ถ๐ no ponto P distante ๐ 400 ๐๐ do seu centro onde se encontra uma carga ๐ 50 ๐๐ถ conforme mostrado na figura abaixo Considere o meio o vรกcuo Resposta 7 Para este problema o ideal รฉ considerar a simetria de forรงas para poder realizar o exercรญcio tendo portanto somente forรงa elรฉtrica para o eixo x Um observador no ponto P possui a posiรงรฃo ๐๐ 04 0 0 A saรญda do Vetor Deslocamneto de um elemento genรฉrico dx fica ๐ 04๐ ๐ฆ๐ ๐ง๐ As componentes y e z se anulam por simetria deixando o Vetor Deslocamento ๐ 04๐ Portanto podemos utilizar a Equaรงรฃo 3 para calcular a forรงa resultante sobre a carga no ponto P Lembrando que ๐ ๐๐ฅ ๐๐ ๐๐๐ฅ E que ๐ฅ ๐๐ ๐๐ฅ ๐๐๐ ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 5106 2106 03 04๐ 042 032 3 ๐๐ 2๐ 0 ๐น 90103 03 04๐ 053 ๐๐ 2๐ 0 ๐น 0086๐ 2๐ ๐น 054 ๐ ๐ Exercรญcio 6 Uma distribuiรงรฃo semicircular vazada de carga de raio interno ๐ 100 ๐๐ e raio externo ๐ 150 ๐๐ possui densidade superficial de carga por ๐ ๐ ๐2 001 ๐ถ๐2 sendo 0 ๐ ๐ e ๐ 5๐ Determinar a forรงa vetorial sobre a carga ๐ 20 ๐๐ถ colocada no centro do semicรญrculo 8 Resposta A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um semicรญrculo portanto superficial e sua carga fica ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ O elemento genรฉrico de รกrea รฉ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ para cรญrculo foi escolhido conforme ilustra a figura sob incidรชncia de raio genรฉrico r contido entre 010 ๐ 015 perfazendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 180 O vetor deslocamento ๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ sabendo que haverรก anulaรงรฃo de forรงas devido ร simetria basta aplicar a Equaรงรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ cos๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 Por simetria sรณ teremos vetor deslocamento em y 9 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 Substituindo ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ ๐๐น ๐น 0 ๐0 ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 ๐ ๐๐ ๐๐ ๐ 0 Substituindo ๐ ๐ ๐2 001 ๐ถ ๐2 ๐ ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ ๐๐น ๐น 0 9109 5106 015 010 ๐2 001 2106 ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 ๐ ๐๐ ๐๐ ๐ 0 Agrupando temos ๐๐น ๐น 0 9109 5106 2106 ๐ ๐ 001 ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐ 0 ๐๐ 015 010 ๐น 9102 ๐ ๐2 2 01 015 001ln ๐01 015 ๐๐๐ ๐0 180 ๐น 9102 ๐ 625 103 405 103 2 ๐น 185103 ๐ ๐ต Exercรญcio 7 Uma distribuiรงรฃo de cargas positivas tem a forma de um arco de semicircunferรชncia de raio ๐ 500 ๐๐ que aparece na figura a seguir A carga por unidade de comprimento sobre o arco รฉ dada pela expressรฃo ๐ ๐0cos ๐ A carga total sobre a semicircunferรชncia รฉ de ๐ 12 ๐๐ถ Calcule a forรงa total vetorial sobre uma carga puntiforme ๐ 3 ๐๐ถ colocada no centro de curvatura do arco Resposta A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um semicรญrculo assim como no exercรญcio anterior porรฉm com densidade de carga linear Sabese que a densidade linear ๐0 รฉ calculada atravรฉs da seguinte expressรฃo 10 ๐0 ๐ ๐ ๐0 12106 ๐ ๐ ๐0 12106 ๐ 05 ๐0 76106 ๐ถ๐ Lembrando que ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐๐ Tendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 180 e tendo em vista que o vetor deslocamento รฉ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ sabendo que haverรก anulaรงรฃo de forรงas devido ร simetria basta aplicar a Equaรงรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 3106 05 ๐0 cos๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ 053 ๐๐ ๐ 0 Devido ร simetria de cargas รฉ possรญvel descartar a forรงa no eixo x ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ entรฃo temos ๐น 2052103 052 05 ๐๐๐ 2๐๐ ๐๐ ๐ 0 ๐น 2052103 05 1 2 ๐ ๐ ๐๐๐ 2 0 ๐ ๐ ๐น 2052103 05 ๐ 2 ๐ ๐น 0645๐ ๐ Exercรญcio 8 Determine a intensidade da forรงa elรฉtrica gerada por um fio eletrizado de comprimento ๐ 400 ๐๐ sobre a carga elรฉtrica ๐ 10 ๐๐ถ colocada no ponto P como mostrado abaixo Considere o fio eletrizado com carga elรฉtrica ๐ 200 ๐๐ถ uniformemente distribuรญda 11 Resposta A primeira coisa a se fazer neste problema รฉ determinar a distribuiรงรฃo de carga da barra isto รฉ determinar o ฮป Para isso ฮป ๐๐๐๐ก๐๐ ๐ฅ 20106 040 50 ๐๐ถ๐ A partir disso basta aplicar a fรณrmula da Equaรงรฃo 3 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 Lembrando que ๐๐ ๐ ๐๐ฅ conforme mostrado na figura temos ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 3 ๐๐น ๐น 0 9109 106 50106 03๐ ๐ฅ๐ 032 ๐ฅ2 3 ๐๐ฅ 04 0 12 ๐น 045 ๐ ๐ฅ 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ 03๐ 1 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ Na 1ยช Integral do eixo x Aplicando a regra da substituiรงรฃo para ๐ข 032 ๐ฅ2 ๐๐ข 2๐ฅ๐๐ฅ e modificando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 009 Para ๐ฅ 04 ๐ข 025 Temos ๐ฅ 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ 1 2 1 ๐ข 3 025 009 ๐๐ข 1 2 2 ๐ข 009 025 1 1 05 1 03 133 ๐ Na 2ยช Integral do eixo y 03 1 009 1 ๐ฅ2 009 3 04 0 ๐๐ฅ 03 033 1 1 ๐ฅ2 009 3 04 0 ๐๐ฅ Aplicando a regra da substituiรงรฃo para ๐ก๐2๐ ๐ฅ2 009 ๐๐ฅ 03 ๐ ๐๐2๐ ๐๐ e modificando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ 0 Para ๐ฅ 04 ๐ 5313 Temos 03 033 03 ๐ ๐๐2๐ ๐๐ 1 ๐ก๐2๐ 3 5313 0 1 03 ๐๐๐ ๐ 5313 0 ๐๐ 1 03 ๐ ๐๐๐0 5313 267 ๐ Portanto nossa equaรงรฃo fica ๐น 045 133 ๐ 267 ๐ ๐ ๐น 06 ๐ 12 ๐ ๐ Entรฃo a intensidade da forรงa serรก ๐น 062 122 ๐น 134 ๐ Exercรญcio 9 Na figura abaixo no vรกcuo temos uma barra de comprimento ๐ฟ 60 ๐ com densidade linear de carga elรฉtrica dada por ๐ 10 ๐๐ถ๐ Alรฉm disso temos 13 perpendicularmente a uma distรขncia a do ponto mais longรญnquo da barra uma carga elรฉtrica ๐ 40 ๐๐ถ Sabendo que a distรขncia a vale ๐ 80 ๐ calcule para a carga puntiforme a Monte a expressรฃo da forรงa eletrostรกtica vetorial separada por eixo com devidos limites de integraรงรฃo b Resolva a integral em x c Resolva a integral em y d Calcule o mรณdulo da forรงa eletrostรกtica e sua direรงรฃo Resposta a Para a montagem da forรงa รฉ necessรกrio utilizar a Equaรงรฃo 3 e determinar a distรขncia em relaรงรฃo ao fio Onde ๐ ๐ฅ2 ๐2 ๐ ๐1 ๐ฅ2 ๐2 e ๐ ๐ฅ๐ ๐๐ 14 Entรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 4103 1106 ๐ฅ๐ ๐๐๐๐ฅ ๐3 6 0 ๐น 9109 4103 1106 ๐ฅ๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 ๐๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 b Resolvendo somente a integral do eixo x ๐ฅ๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 Aplicando substituiรงรฃo com ๐ข 1 ๐ฅ2 ๐2 ๐๐ข 2๐ฅ ๐2 ๐๐ฅ e alterando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 1 Para ๐ฅ 6 ๐ข 15625 Temos ๐2 2 ๐ ๐3๐ข 3 ๐๐ข 15625 1 ๐ 2๐ 1 ๐ข 3 2 ๐๐ข 15625 1 ๐ 2๐ 2 ๐ข 1 15625 0025๐ c Resolvendo somente a integral do eixo y ๐๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 Para este temos que realizar uma substituiรงรฃo trigonomรฉtrica com ๐ก๐2๐ ๐ฅ2 ๐2 ๐ฅ ๐ ๐ก๐๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐๐2๐๐๐ e alterando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ 0ยบ Para ๐ฅ 6 ๐ 37ยบ Temos 15 ๐ ๐ ๐๐2๐ ๐ ๐ ๐3๐ ๐๐3๐ ๐๐ 37ยบ 0ยบ ๐ ๐ 1 ๐ ๐๐๐ ๐๐ 37ยบ 0ยบ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐0ยบ 37ยบ 0075๐ d Para resolver o mรณdulo ๐น 36 0025๐ 0075๐ ๐น 09๐ 27๐ ๐น 285 ๐ e Para calcular a direรงรฃo de movimento basta realizar o arco tangente ๐ก๐ ๐ ๐น๐ ๐น๐ ๐ ๐๐๐๐ก๐ 27 09 ๐ 72ยบ Exercรญcio 10 Num experimento de laboratรณrio temos um disco metรกlico de raio ๐ 300 ๐๐ girando com densidade de carga ๐ 40 9๐ ๐๐ถ๐2 A carga elรฉtrica do disco em movimento aplica uma forรงa de repulsรฃo na bolinha de platina para cima e a mantรฉm suspensa a 400 cm de altura em relaรงรฃo ao disco Dado carga elรฉtrica da bolinha de platina ๐ 500 ๐๐ถ Calcule a Monte a expressรฃo da Forรงa Eletrostรกtica vetorial que atua na bolinha com os devidos limites de integraรงรฃo b Calcule a forรงa vetorial vertical que atua na bolinha mantendoa suspensa em equilรญbrio c Adote ๐ 100 ๐๐ 2 e calcule a massa da bolinha suspensa Resposta a A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um cรญrculo portanto superficial e sua carga fica 16 ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ O elemento genรฉrico de รกrea รฉ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ para cรญrculo foi escolhido conforme ilustra a figura sob incidรชncia de raio genรฉrico r contido entre 00 ๐ 03 ๐ perfazendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 360 Onde ๐ ๐2 042 ๐ 016 ๐2 e ๐ ๐ฅ๐ ๐ฆ๐ 04๐ E por simetria podemos considerar ๐ฅ๐ ๐ฆ๐ 0 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 500106 40 9๐ 106 04๐ ๐2 016 3 03 0 2๐๐๐๐ ๐น 109 500106 40 106 04๐ 2๐๐๐ ๐2 016 3 03 0 ๐น 8๐ 2๐ ๐2 016 3 ๐๐ 03 0 b Basta resolver a integral determinada no item anterior ๐น 8๐ 2๐ ๐2 016 3 ๐๐ 03 0 Aplique o mรฉtodo da substituiรงรฃo com ๐ข ๐2 016 ๐๐ข 2๐๐๐ E substituindo os limites de integraรงรฃo 17 Para ๐ 0 ๐ข 016 Para ๐ 03 ๐ข 025 Temos ๐น 8๐ 1 ๐ข 3 ๐๐ข 025 016 ๐น 8๐ 2 ๐ข 025 016 ๐น 8๐ ๐ c Neste item รฉ necessรกrio igualar a forรงa eletrostรกtica com a forรงa peso ambas em mรณdulo para poder obter a massa da bolinha Portanto ๐น ๐ 8 ๐ ๐ ๐ 8 10 ๐ 08 ๐๐ 800 ๐
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1 Lista II de Fรญsica Geral e Experimental III Prof Fรกbio Jesus Bruno Lima Constantes Dados ๐0 8851012 ๐ถ2๐๐2 ๐พ0 90 109 ๐๐2๐ถ2 Exercรญcio 1 Duas cargas puntiformes ๐1 60 ๐๐ถ e ๐2 40 ๐๐ถ estรฃo fixas nos pontos ๐ด 20 10๐ e ๐ต 20 40๐ respectivamente Determine a expressรฃo da forรงa vetorial que a carga em A exerce sobre a carga em B Considere o meio o vรกcuo Resposta A forรงa que a carga Q1 exercerรก na carga Q2 serรก de atraรงรฃo uma vez que ambas sรฃo cargas de sinais opostos Logo para calcular a forรงa ๐น deverรก utilizar a Equaรงรฃo 1 mostrada a seguir ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 1 O vetor de interesse รฉ o vetor ๐ฃ pois pedese a Forรงa exercida em Q2 Neste caso temos a Forรงa de referรชncia com componentes x e y negativas poiss B estรก sentindo a forรงa 2 ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น 9109 6106 4106 4๐ 5๐ 0๐ 42 52 02 3 ๐น 013๐ 017๐ 0๐ ๐ Exercรญcio 2 Trรชs cargas puntiformes sรฃo colocados nos vรฉrtices de um retรขngulo de lados 80 ๐๐ ๐ 60 ๐๐ conforme mostra a figura abaixo Determine a forรงa elรฉtrica vetorial resultante sobre a carga ๐ 50 ๐๐ถ colocada no quarto vรฉrtice origem do plano cartesiano bem como seu mรณdulo e direรงรฃo Resposta Utilizando a Equaรงรฃo 1 podese determinar o valor da contribuiรงรฃo de cada carga para a forรงa resultante Lembrando que o princรญpio da sobreposiรงรฃo diz que a forรงa total e seu campo elรฉtrico sobre um ponto qualquer รฉ a soma de cada campo oriundo da presenรงa de cada carga isto pode ser descrito analiticamente utilizando a Equaรงรฃo 2 ๐น๐ ๐น๐ ๐ ๐1 ๐น๐ ๐ ๐1 ๐น ๐ ๐ ๐1 2 Portanto para determinar a forรงa total que age sobre uma carga colocada na origem do sistema cartesiano devese calcular a forรงa que cada uma das cargas agem sobre ela A primeira coisa a se fazer รฉ determinar a posiรงรฃo de cada carga ๐๐ด 008 0 0 ๐๐ต 008 006 0 ๐๐ถ 0 006 0 ๐๐ 0 0 0 O observador ๐๐ estรก na origem portanto utilizando a Equaรงรฃo 1 temos ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ด๐ 9109 5106 2106 008๐ 0๐ 0๐ 0082 02 02 3 ๐น๐ด๐ 141๐ 0๐ 0๐ ๐ 3 ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ต๐ 9109 5106 3106 008๐ 006๐ 0๐ 0082 0062 02 3 ๐น๐ต๐ 108๐ 81๐ 0๐ ๐ ๐น ๐0 ๐1 ๐2 ๐ ๐3 ๐น๐ถ๐ 9109 5106 4106 0๐ 006๐ 0๐ 02 0062 02 3 ๐น๐ถ๐ 0๐ 50๐ 0๐ ๐ Assim temos pela Equaรงรฃo 2 a seguinte expressรฃo ๐น๐ ๐น๐ด๐ ๐น๐ต๐ ๐น๐ถ๐ ๐น๐ 141๐ 0๐ 0๐ 108๐ 81๐ 0๐ 0๐ 50๐ 0๐ ๐น๐ 33๐ 419๐ 0๐ ๐ ๐น๐ 420 ๐ ๐ 2655 Exercรญcio 3 Trรชs esferas metรกlicas idรชnticas encontramse em equilรญbrio sob a aรงรฃo de forรงas elรฉtricas na posiรงรฃo indicada na figura a seguir sobre um plano horizontal sem atrito Sendo a carga da esfera A ๐๐ด 180 ๐๐ถ determine as cargas das esferas B e C Resposta Para resolver este problema vocรช deverรก montar dois sistemas e verificar a dependรชncia das cargas Sabese que a forรงa que a carga A exerce na carga B e C รฉ a mesma devido ao equilรญbrio estรกtico entre as cargas portanto ๐๐ด ๐๐ต ๐2 ๐๐ด ๐๐ถ ๐2 ๐๐ด ๐๐ต 2๐2 ๐๐ด ๐๐ถ 5๐2 ๐๐ต 4๐2 ๐๐ถ 25๐2 25๐๐ต 4๐๐ถ E o mesmo vale para a forรงa que age entre A e B ser a mesma que age entre B e C desta forma 4 ๐๐ด ๐๐ต ๐2 ๐๐ต ๐๐ถ ๐2 ๐๐ด ๐๐ต 2๐2 ๐๐ต ๐๐ถ 3๐2 ๐๐ด 4๐2 ๐๐ถ 9๐2 9 4 ๐๐ด ๐๐ถ ๐๐ถ 405 ๐๐ถ Assim temse que ๐๐ต 4 25 ๐๐ถ ๐๐ต 65 ๐๐ถ Exercรญcio 4 Determine a intensidade da forรงa elรฉtrica sobre a carga ๐ 20 ๐๐ถ colocada no ponto P gerado por um fio de comprimento ๐ 200 ๐๐ como mostrado abaixo Considere a O fio estรก eletrizado uniformemente com carga ๐ 40 ๐๐ถ b O fio tem uma densidade linear de carga que varia com a posiรงรฃo segundo a expressรฃo ๐ 2 4๐ฅ ๐๐ถ๐ para ๐ฅ 002 ๐ Resposta a Para este item a primeira coisa a se fazer em um problema deste carรกter รฉ determinar as posiรงรตes de cada elemento Neste caso temos que ๐ ๐ 03 0 0 ๐ ๐ ๐ฅ 002 0 0 Lembrando que ๐๐ ๐ ๐๐ฅ e a forรงa no ponto P pode ser calculada utilizando a Equaรงรฃo 3 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 3 Como neste primeiro item o fio estรก eletrizado uniformemente com carga ๐ 40 ๐๐ถ portanto ๐ 4106 02 20106 ๐ถ๐ A partir da equaรงรฃo acima temos 5 ๐๐น ๐น 0 9109 20106 2106 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ2 02 02 3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 36102 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 36102 ๐ 1 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 Aplicando a regra da substituiรงรฃo temos Substituiรงรฃo ๐ข 028 ๐ฅ Diferencial ๐๐ข ๐๐ฅ E organizando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 028 Para ๐ฅ 02 ๐ข 008 Portanto ๐น 36102 ๐ 1 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 ๐น 36102 ๐ 1 ๐ข 028 008 ๐น 32 ๐ ๐ b A รบnica diferenรงa entre o item b e o item a รฉ a que a densidade de carga varia pelo o Portanto para determinar a forรงa na carga elรฉtrica localizada no ponto P devese utilizar a equaรงรฃo 3 com ๐ 2 4๐ฅ 106 ๐๐น ๐น 0 9109 2106 106 2 4๐ฅ 028 ๐ฅ ๐ 028 ๐ฅ2 02 02 3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ 028 ๐ฅ๐ 028 ๐ฅ3 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ๐ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 4๐ฅ ๐ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐น 18103 2 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 4๐ฅ 028 ๐ฅ2 ๐๐ฅ 02 0 ๐ Substituiรงรฃo ๐ข 028 ๐ฅ Diferencial ๐๐ข 1 ๐๐ฅ E organizando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 028 6 Para ๐ฅ 02 ๐ข 008 ๐น 18103 2 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 112 4 ๐ข ๐ข2 ๐๐ข 008 028 ๐ ๐น 18103 2 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 112 ๐ข2 ๐๐ข 008 028 4 ๐ข ๐๐ข 008 028 ๐ ๐น 18103 2 ๐ข 028 008 112 ๐ข 028 008 4 ln ๐ข028 008 ๐ ๐น 0018 1786 10 501๐ ๐น 023 ๐ ๐ Exercรญcio 5 Determine a forรงa elรฉtrica gerada por um anel de raio ๐ 300 ๐๐ e eletrizado uniformemente com densidade linear ๐ 20 ๐๐ถ๐ no ponto P distante ๐ 400 ๐๐ do seu centro onde se encontra uma carga ๐ 50 ๐๐ถ conforme mostrado na figura abaixo Considere o meio o vรกcuo Resposta 7 Para este problema o ideal รฉ considerar a simetria de forรงas para poder realizar o exercรญcio tendo portanto somente forรงa elรฉtrica para o eixo x Um observador no ponto P possui a posiรงรฃo ๐๐ 04 0 0 A saรญda do Vetor Deslocamneto de um elemento genรฉrico dx fica ๐ 04๐ ๐ฆ๐ ๐ง๐ As componentes y e z se anulam por simetria deixando o Vetor Deslocamento ๐ 04๐ Portanto podemos utilizar a Equaรงรฃo 3 para calcular a forรงa resultante sobre a carga no ponto P Lembrando que ๐ ๐๐ฅ ๐๐ ๐๐๐ฅ E que ๐ฅ ๐๐ ๐๐ฅ ๐๐๐ ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 5106 2106 03 04๐ 042 032 3 ๐๐ 2๐ 0 ๐น 90103 03 04๐ 053 ๐๐ 2๐ 0 ๐น 0086๐ 2๐ ๐น 054 ๐ ๐ Exercรญcio 6 Uma distribuiรงรฃo semicircular vazada de carga de raio interno ๐ 100 ๐๐ e raio externo ๐ 150 ๐๐ possui densidade superficial de carga por ๐ ๐ ๐2 001 ๐ถ๐2 sendo 0 ๐ ๐ e ๐ 5๐ Determinar a forรงa vetorial sobre a carga ๐ 20 ๐๐ถ colocada no centro do semicรญrculo 8 Resposta A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um semicรญrculo portanto superficial e sua carga fica ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ O elemento genรฉrico de รกrea รฉ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ para cรญrculo foi escolhido conforme ilustra a figura sob incidรชncia de raio genรฉrico r contido entre 010 ๐ 015 perfazendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 180 O vetor deslocamento ๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ sabendo que haverรก anulaรงรฃo de forรงas devido ร simetria basta aplicar a Equaรงรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ cos๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 Por simetria sรณ teremos vetor deslocamento em y 9 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 Substituindo ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ ๐๐น ๐น 0 ๐0 ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 ๐ ๐๐ ๐๐ ๐ 0 Substituindo ๐ ๐ ๐2 001 ๐ถ ๐2 ๐ ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ ๐๐น ๐น 0 9109 5106 015 010 ๐2 001 2106 ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐3 ๐ ๐๐ ๐๐ ๐ 0 Agrupando temos ๐๐น ๐น 0 9109 5106 2106 ๐ ๐ 001 ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐ 0 ๐๐ 015 010 ๐น 9102 ๐ ๐2 2 01 015 001ln ๐01 015 ๐๐๐ ๐0 180 ๐น 9102 ๐ 625 103 405 103 2 ๐น 185103 ๐ ๐ต Exercรญcio 7 Uma distribuiรงรฃo de cargas positivas tem a forma de um arco de semicircunferรชncia de raio ๐ 500 ๐๐ que aparece na figura a seguir A carga por unidade de comprimento sobre o arco รฉ dada pela expressรฃo ๐ ๐0cos ๐ A carga total sobre a semicircunferรชncia รฉ de ๐ 12 ๐๐ถ Calcule a forรงa total vetorial sobre uma carga puntiforme ๐ 3 ๐๐ถ colocada no centro de curvatura do arco Resposta A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um semicรญrculo assim como no exercรญcio anterior porรฉm com densidade de carga linear Sabese que a densidade linear ๐0 รฉ calculada atravรฉs da seguinte expressรฃo 10 ๐0 ๐ ๐ ๐0 12106 ๐ ๐ ๐0 12106 ๐ 05 ๐0 76106 ๐ถ๐ Lembrando que ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐๐ Tendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 180 e tendo em vista que o vetor deslocamento รฉ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ sabendo que haverรก anulaรงรฃo de forรงas devido ร simetria basta aplicar a Equaรงรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 3106 05 ๐0 cos๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐ ๐๐ 053 ๐๐ ๐ 0 Devido ร simetria de cargas รฉ possรญvel descartar a forรงa no eixo x ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ entรฃo temos ๐น 2052103 052 05 ๐๐๐ 2๐๐ ๐๐ ๐ 0 ๐น 2052103 05 1 2 ๐ ๐ ๐๐๐ 2 0 ๐ ๐ ๐น 2052103 05 ๐ 2 ๐ ๐น 0645๐ ๐ Exercรญcio 8 Determine a intensidade da forรงa elรฉtrica gerada por um fio eletrizado de comprimento ๐ 400 ๐๐ sobre a carga elรฉtrica ๐ 10 ๐๐ถ colocada no ponto P como mostrado abaixo Considere o fio eletrizado com carga elรฉtrica ๐ 200 ๐๐ถ uniformemente distribuรญda 11 Resposta A primeira coisa a se fazer neste problema รฉ determinar a distribuiรงรฃo de carga da barra isto รฉ determinar o ฮป Para isso ฮป ๐๐๐๐ก๐๐ ๐ฅ 20106 040 50 ๐๐ถ๐ A partir disso basta aplicar a fรณrmula da Equaรงรฃo 3 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 Lembrando que ๐๐ ๐ ๐๐ฅ conforme mostrado na figura temos ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 3 ๐๐น ๐น 0 9109 106 50106 03๐ ๐ฅ๐ 032 ๐ฅ2 3 ๐๐ฅ 04 0 12 ๐น 045 ๐ ๐ฅ 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ 03๐ 1 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ Na 1ยช Integral do eixo x Aplicando a regra da substituiรงรฃo para ๐ข 032 ๐ฅ2 ๐๐ข 2๐ฅ๐๐ฅ e modificando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 009 Para ๐ฅ 04 ๐ข 025 Temos ๐ฅ 032 ๐ฅ2 3 04 0 ๐๐ฅ 1 2 1 ๐ข 3 025 009 ๐๐ข 1 2 2 ๐ข 009 025 1 1 05 1 03 133 ๐ Na 2ยช Integral do eixo y 03 1 009 1 ๐ฅ2 009 3 04 0 ๐๐ฅ 03 033 1 1 ๐ฅ2 009 3 04 0 ๐๐ฅ Aplicando a regra da substituiรงรฃo para ๐ก๐2๐ ๐ฅ2 009 ๐๐ฅ 03 ๐ ๐๐2๐ ๐๐ e modificando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ 0 Para ๐ฅ 04 ๐ 5313 Temos 03 033 03 ๐ ๐๐2๐ ๐๐ 1 ๐ก๐2๐ 3 5313 0 1 03 ๐๐๐ ๐ 5313 0 ๐๐ 1 03 ๐ ๐๐๐0 5313 267 ๐ Portanto nossa equaรงรฃo fica ๐น 045 133 ๐ 267 ๐ ๐ ๐น 06 ๐ 12 ๐ ๐ Entรฃo a intensidade da forรงa serรก ๐น 062 122 ๐น 134 ๐ Exercรญcio 9 Na figura abaixo no vรกcuo temos uma barra de comprimento ๐ฟ 60 ๐ com densidade linear de carga elรฉtrica dada por ๐ 10 ๐๐ถ๐ Alรฉm disso temos 13 perpendicularmente a uma distรขncia a do ponto mais longรญnquo da barra uma carga elรฉtrica ๐ 40 ๐๐ถ Sabendo que a distรขncia a vale ๐ 80 ๐ calcule para a carga puntiforme a Monte a expressรฃo da forรงa eletrostรกtica vetorial separada por eixo com devidos limites de integraรงรฃo b Resolva a integral em x c Resolva a integral em y d Calcule o mรณdulo da forรงa eletrostรกtica e sua direรงรฃo Resposta a Para a montagem da forรงa รฉ necessรกrio utilizar a Equaรงรฃo 3 e determinar a distรขncia em relaรงรฃo ao fio Onde ๐ ๐ฅ2 ๐2 ๐ ๐1 ๐ฅ2 ๐2 e ๐ ๐ฅ๐ ๐๐ 14 Entรฃo ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 4103 1106 ๐ฅ๐ ๐๐๐๐ฅ ๐3 6 0 ๐น 9109 4103 1106 ๐ฅ๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 ๐๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 b Resolvendo somente a integral do eixo x ๐ฅ๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 Aplicando substituiรงรฃo com ๐ข 1 ๐ฅ2 ๐2 ๐๐ข 2๐ฅ ๐2 ๐๐ฅ e alterando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ข 1 Para ๐ฅ 6 ๐ข 15625 Temos ๐2 2 ๐ ๐3๐ข 3 ๐๐ข 15625 1 ๐ 2๐ 1 ๐ข 3 2 ๐๐ข 15625 1 ๐ 2๐ 2 ๐ข 1 15625 0025๐ c Resolvendo somente a integral do eixo y ๐๐ ๐3 1 ๐ฅ2 ๐2 3 ๐๐ฅ 6 0 Para este temos que realizar uma substituiรงรฃo trigonomรฉtrica com ๐ก๐2๐ ๐ฅ2 ๐2 ๐ฅ ๐ ๐ก๐๐ ๐๐ฅ ๐ ๐ ๐๐2๐๐๐ e alterando os limites de integraรงรฃo Para ๐ฅ 0 ๐ 0ยบ Para ๐ฅ 6 ๐ 37ยบ Temos 15 ๐ ๐ ๐๐2๐ ๐ ๐ ๐3๐ ๐๐3๐ ๐๐ 37ยบ 0ยบ ๐ ๐ 1 ๐ ๐๐๐ ๐๐ 37ยบ 0ยบ ๐ ๐ ๐ ๐๐๐0ยบ 37ยบ 0075๐ d Para resolver o mรณdulo ๐น 36 0025๐ 0075๐ ๐น 09๐ 27๐ ๐น 285 ๐ e Para calcular a direรงรฃo de movimento basta realizar o arco tangente ๐ก๐ ๐ ๐น๐ ๐น๐ ๐ ๐๐๐๐ก๐ 27 09 ๐ 72ยบ Exercรญcio 10 Num experimento de laboratรณrio temos um disco metรกlico de raio ๐ 300 ๐๐ girando com densidade de carga ๐ 40 9๐ ๐๐ถ๐2 A carga elรฉtrica do disco em movimento aplica uma forรงa de repulsรฃo na bolinha de platina para cima e a mantรฉm suspensa a 400 cm de altura em relaรงรฃo ao disco Dado carga elรฉtrica da bolinha de platina ๐ 500 ๐๐ถ Calcule a Monte a expressรฃo da Forรงa Eletrostรกtica vetorial que atua na bolinha com os devidos limites de integraรงรฃo b Calcule a forรงa vetorial vertical que atua na bolinha mantendoa suspensa em equilรญbrio c Adote ๐ 100 ๐๐ 2 e calcule a massa da bolinha suspensa Resposta a A resoluรงรฃo deste problema รฉ dada a partir da percepรงรฃo de que a geometria รฉ um cรญrculo portanto superficial e sua carga fica 16 ๐ ๐ ๐ ๐๐ ๐ ๐๐ O elemento genรฉrico de รกrea รฉ ๐๐ ๐ ๐๐ ๐๐ para cรญrculo foi escolhido conforme ilustra a figura sob incidรชncia de raio genรฉrico r contido entre 00 ๐ 03 ๐ perfazendo um รขngulo genรฉrico ๐ contido entre 0 ๐ 360 Onde ๐ ๐2 042 ๐ 016 ๐2 e ๐ ๐ฅ๐ ๐ฆ๐ 04๐ E por simetria podemos considerar ๐ฅ๐ ๐ฆ๐ 0 ๐๐น ๐0 ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐0 ๐ ๐๐ ๐ ๐ ๐3 ๐๐น ๐น 0 9109 500106 40 9๐ 106 04๐ ๐2 016 3 03 0 2๐๐๐๐ ๐น 109 500106 40 106 04๐ 2๐๐๐ ๐2 016 3 03 0 ๐น 8๐ 2๐ ๐2 016 3 ๐๐ 03 0 b Basta resolver a integral determinada no item anterior ๐น 8๐ 2๐ ๐2 016 3 ๐๐ 03 0 Aplique o mรฉtodo da substituiรงรฃo com ๐ข ๐2 016 ๐๐ข 2๐๐๐ E substituindo os limites de integraรงรฃo 17 Para ๐ 0 ๐ข 016 Para ๐ 03 ๐ข 025 Temos ๐น 8๐ 1 ๐ข 3 ๐๐ข 025 016 ๐น 8๐ 2 ๐ข 025 016 ๐น 8๐ ๐ c Neste item รฉ necessรกrio igualar a forรงa eletrostรกtica com a forรงa peso ambas em mรณdulo para poder obter a massa da bolinha Portanto ๐น ๐ 8 ๐ ๐ ๐ 8 10 ๐ 08 ๐๐ 800 ๐