Lista do Aluno 1 Introdução eletricidade 2013

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UNIFIEO 
INTRODUÇÃO À ELETRICIDADE 
 
 
 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 
DO 
ALUNO 
 
L1 
 
 
 
 
Nome: 
 
Curso: Matrícula: 
 
 
 
1) Na Teoria de Bohr do átomo de hidrogênio, um elétron descreve uma órbita circular ao redor de um próton, 
sendo o raio da órbita de 5,29x1011 m. (a) Encontre o módulo da força elétrica entre as duas cargas. (b) Esta 
força elétrica calculada no item (a) é a origem da aceleração centrípeta do elétron, então calcule o módulo 
da velocidade do elétron. Resp.: 8,23x108 N e 2,19x106 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Quatro cargas pontuais idênticas (q = 10 C) estão localizadas nos vértices de 
um retângulo, como mostra a figura ao lado. As dimensões do retângulo são L = 
60,0 cm e W = 15,0 cm. Calcule o módulo, direção e sentido da força elétrica 
resultante exercida na carga situada no vértice esquerdo inferior pelas outras 
três cargas. 
Resp.: 40,9 N e  = 263° (em relação +x) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Duas cargas pontuais de 2,00 C estão situadas no eixo x. Uma está em x = 1,00 m e a outra está em 
x =  1,00 m. (a) Determine o campo elétrico no ponto do eixo y em y1 = 0,500 m. (b) Calcule a força elétrica 
sobre uma carga de  3,00 C colocada nesse mesmo ponto em y1. 
Resp.: ⃗ ( 
 
 
) , ( ) . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) Três cargas pontuais são arranjadas como mostrado na figura ao lado. 
(a) Encontre o vetor campo elétrico que as cargas de 6,00 nC e 
 3,00 nC criam juntas na origem. (b) Encontre a força elétrica sobre a 
carga de 5,00 nC que está na origem. 
 Resp.: ⃗ ( ) e ( ) . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) Uma pequena esfera de plástico de 2,00 g é suspensa por um fio de 20,0 cm 
de comprimento em um campo elétrico uniforme, como mostrado na figura 
ao lado. Se a esfera estiver em equilíbrio quando o fio fizer um ângulo de 15° 
com a vertical, qual será a carga líquida da esfera? 
Resp.: 5,25 C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) Um campo elétrico uniforme de intensidade 250 V/m está na direção x positiva. Uma carga de +12,0 C se 
desloca da origem para o ponto (x,y) = (20 cm, 50 cm). (a) Qual é a variação na energia potencial desse 
sistema carga-campo? (b) Através de qual diferença de potencial a carga se desloca? 
Resp.:  6,00x104 J e  50,0 V. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) A diferença de potencial entre as placas aceleradoras do canhão de elétrons do tubo de um aparelho de 
televisão é de aproximadamente 25,0 kV. Se a distância entre essas placas é de 1,50 cm, encontre a 
intensidade do campo elétrico uniforme desta região. Resp.: 1667 kV/m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) Suponha que um elétron é liberado do repouso em um campo elétrico uniforme cuja intensidade é 
5,90 kV/m. (a) Através de qual diferença de potencial ele terá passado após se deslocar 1,00 cm? (b) Com 
que rapidez o elétron estará se movendo após ter se deslocado 1,00 cm? 
Resp.: 59,0 V e 4,55x106 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9) Considere o sistema de duas cargas do problema 3 acima. (a) Determine o potencial elétrico no ponto do 
eixo y em y1 = 0,500 m. (b) Calcule a variação na energia potencial elétrica do sistema dessas cargas, se uma 
terceira carga de 3,00 C é trazida de uma distância infinitamente grande e colocada em y1 = 0,500 m. 
Resp.: 32,2 kV e −9.65 × 10−2 J. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) Considere o sistema de quatro cargas de problema 2. Calcule o potencial elétrico no centro do retângulo 
dado. Resp.: 1,17x106 V. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11) Três cargas positivas iguais a q = 10 nC estão nos vértices de um triângulo 
equilátero de lado a = 2,0 m como mostra a figura ao lado. (a) Suponha que todas as 
cargas criam um campo elétrico. Encontre a posição de um ponto interno do 
triângulo onde o campo elétrico resultante seja nulo. (b) Quais são a intensidade, 
direção e sentido do campo elétrico no ponto P devido às duas cargas na base? 
(c) Qual é o potencial elétrico no ponto encontrado no item (a). (d) Qual é o 
potencial elétrico no ponto P devido às cargas na base do triângulo? 
Resp.: (a) no centro do triângulo; (b) ⃗ ( 
 
 
) ; (c) 181 V, (d) 90 V. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12) Duas placas horizontais metálicas são alinhadas a 10,0 mm de distância, uma acima da outra. Elas recebem 
uma diferença de potencial de 20 V de modo que o campo elétrico entre as placas seja vertical e direcionado 
para baixo. Uma partícula de massa de 2,00 x 1016 kg e com carga positiva de 1,00 C deixa o centro da 
placa negativa inferior com velocidade inicial de 1,00 x 10 5 m/s fazendo um ângulo de 36,86° acima da 
horizontal. Descreva a trajetória da partícula. (a) Calcule a intensidade do campo elétrico entre as placas. 
(b) Calcule a altura máxima atingida pela partícula, em relação a placa negativa. (c) Qual é a distância 
horizontal alcançada pela partícula em relação ao seu ponto de lançamento? 
Resp.: (a) 2000 V/m; (b) 0,18 mm; (c) 0,96 mm.