exercícios extras_campo elétrico
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EXERCÍCIOS EXTRAS 1. Uma carga elétrica de 8 µC encontra-se no vácuo, no campo elétrico de outra carga elétrica que a influencia com uma força elétrica de módulo 12.10
-3 N. Qual o módulo desse campo elétrico?
2. Uma carga elétrica de -5 nC encontra-se no vácuo, no campo elétrico de outra carga elétrica que a influencia com uma força elétrica de módulo 125 .10
-3 N. Qual o módulo desse campo elétrico?
3. Se o campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme é de 12 . 10
3 N/C, qual o valor da carga
elétrica que neste campo fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 3 . 10-3
N? 4. Se o campo elétrico produzido num ponto do espaço tem intensidade 15 .10
3 N/C, qual a intensidade da
força que surgirá sobre uma carga elétrica de 2 nC, nesse ponto? 5. Em qual distância o campo elétrico de uma carga elétrica de - 9 µC, no vácuo, tem uma intensidade de 81 . 10
5 N/C?
6. Qual o módulo do campo elétrico resultante no ponto A, da figura a seguir? a)
b)
c)
7. Um campo elétrico apresenta em um ponto P de uma região a intensidade de 6 . 10
5 N/C, direção horizontal
e sentido da esquerda para a direita. Determine a intensidade, a direção e o sentido da força elétrica que atua
sobre uma carga puntiforme q, colocada no ponto P, nos casos:
a) q = 2 µC b) q = -3 µC
8. Uma partícula de carga elétrica q = 3 . 10-8
C, colocada num ponto P localizado a 3 m de uma carga Q, no
vácuo, sofre a ação de uma força de módulo F = 1,5 . 10-2
N. (Dado: constante eletrostática do vácuo, kO = 9 .
109 Nm
2C
-2.)
a) Qual o módulo do campo elétrico em P?
b) Admitindo-se que esse campo elétrico se deve exclusivamente a Q, qual o valor de Q?
9. Uma carga puntiforme positiva Q1 = 18 . 10-6
C dista, no vácuo, 20
cm de uma carga puntiforme negativa Q2 = - 8 . 10-6
C, conforme a
figura. Qual é a intensidade do vetor campo elétrico criado por essas
duas cargas no ponto P, sendo KO = 9 . 109 unidades no SI?
10. Duas placas metálicas paralelas, eletrizadas com cargas de sinais contrários, estão colocadas no vácuo a 10 cm de distância uma da outra. O campo elétrico produzido pelas placas tem intensidade 6 . 10
7 N/C. Uma
carga elétrica puntiforme de 2 . 10-6
C e massa 5 . 10-6
kg é abandonada na placa positiva. Supondo desprezível a força de atração gravitacional sobre a carga elétrica, determine a intensidade da: a) força atuante sobre a carga elétrica; b) aceleração da carga elétrica; c) velocidade com que a carga elétrica atinge a placa negativa.
P Q2 Q1
10 cm 20 cm
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GABARITO 1. E = 12 . 10
-3 = 1,5 . 10
3 N/C
8 . 10-6
2. E = 125 . 10
-3 = 25 . 10
6 = 2,5 . 10
7 N/C
5 . 10-9
3.
12 . 103 = 3 . 10
-3 → |q| . 12 . 10
3 = 3 . 10
-3 → |q| = 3 . 10
-3 = 0,25 . 10
-6 C = 0,25 µC
|q| 12 . 103
Como calculamos o módulo de q não podemos afirmar se é + ou –, assim temos que q = + 0,25 µC ou – 0,25 µC. 4.
15 . 103 = F → F = 30 . 10
-6 = 3 . 10
-5 N
2 . 10-9
5.
81 . 105 = 9 .10
9 . 9 . 10
-6 → 81 . 10
5 . d
2 = 81 . 10
3 → d
2 = 10
3 → d = √10
-2 = 10
-1 m ou
d2
105 10 cm
6. a)
Podemos afirmar que E1 = E2, pois as carga Q1 e Q2 são iguais e a distância das cargas ao ponto A também são iguais, assim teremos: ER = E1 – E2 = 0
b)
E1 = 9 . 109 . 4 . 10
-6 = 4 . 10
3 N/C
32
E2 = 9 . 10
9 . 9 . 10
-6 = 9 . 10
3 N/C
32
ER2 = E1
2 + E2
2 → ER
2 = (4 . 10
3)2 + (9 . 10
3)2 = 16 . 10
6 + 81 . 10
6
ER2 = 97 . 10
6 = √(97 . 10
6) = 9,85 . 10
3 N/C
c)
E1 = 9 . 109 . 8 . 10
-6 = 18 . 10
3 N/C
22
E2 = 9 . 10
9 . 9 . 10
-6 = 9 . 10
3 N/C
32
ER = E1 + E2 = 8 . 10
3 + 9 . 10
3 = 27 . 10
3 = 27 . 10
4 N/C
E1
E2 ER
E1
E2
ER
E1
E2
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7. a) A direção do vetor força elétrica é horizontal e o sentido para a direita.
6 . 105 = F .
2 . 10-6
F = 12 . 10
-1 = 1,2 N
b) A direção do vetor força elétrica é horizontal e o sentido para a esquerda.
6 . 105 = F .
3 . 10-6
F = 18 . 10
-1 = 1,8 N
8. a) E = 1,5 . 10
-2 = 0,5 . 10
6 = 5 . 10
5 N/C
3 . 10-8
b) 5 . 105 = 9 . 10
9 |Q| → |Q| = 5 . 10
5 → |Q| = 5 . 10
-4 C
32 10
9
Assim Q = + 5 . 10
-4 C ou Q = - 5 . 10
-4.
9.
E1 = 9 . 10
9 . 18 . 10
-6 = 9 . 18 . 10
3 = 18 . 10
5 N/C
(3 . 10-1
)2 9 . 10
-2
E2 = 9 . 10
9 . 8 . 10
-6 = 72 . 10
3 = 71 . 10
5 N/C
(10-1
)2 10
-2
ER = E2 – E1 = 72 . 10
5 – 18 . 10
5 = 54 . 10
5 N/C = 5,4 . 10
6 N/C
10. a)
6 . 107 = F → F = 12 . 10 = 120 N
2 . 10-6
b) FR = m . a FR = F = 120 N
120 = 5 . 10-6
. a → a = 120 = 24 . 106 = 2,4 10
7 m/s
2
5 . 10-6
c) V2 = VO
2 + 2 . a . ∆S → V
2 = 0
2 + 2 . 2,4 . 10
7 . 10
-1 → V
2 = 4,8 . 10
-6
V = √(4,8 . 10-6
) → V = 2,2 .103 m/s
F E
F
E
P Q2 Q1
10 cm 20 cm
E1 E2