LISTA 3 - LEI DE COULOMB

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1 LISTA 3 - LEI DE COULOMB 1. Duas cargas puntiformes eletrizadas estão fixadas a 3,0 mm uma da outra. Suas cargas elétricas são idênticas e iguais a 2,0 nc, positivas. Determine a intensidade da força eletrostática sabendo que o meio é o vácuo. 2. Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão separadas por uma distância de 30,0 cm no vácuo. Sendo a força de repulsão mútua tem intensidade 4, N. Determine a carga Q. 3. Duas cargas elétricas positivas e iguais a 1 força de repulsão de 3, N. Determine a distância entre as cargas elétricas. 4. As cargas da figura estão localizadas no vácuo. As cargas elétricas Q 1 = 8µC e Q 2 = 2µC estão fixas a uma distância de 1,5 m. Determine a posição de equilíbrio x para carga Q 3 = - 4µC sob a ação exclusiva das forças eletrostáticas, colocada entre as cargas Q 1 e Q A lei de Coulomb afirma que a força de interação elétrica de partículas carregadas é proporcional: I.às cargas das partículas. II. às massas das partículas III. ao quadrado da distância entre as partículas. IV. à distância entre as partículas. Das afirmativas acima: a) somente I é correta. b) somente I e III são corretas. c) somente II e III são corretas. d) somente II é correta. e) somente I e IV são corretas. 6. Duas cargas elétricas Q 1 e Q 2 atraem-se quando colocadas próximas uma da outra. a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q 1 e de Q 2? b) A carga Q 1 é repelida por uma terceira carga, Q 3, positiva. Qual é o sinal de Q 2?

2 7. Determine a força de repulsão entre duas cargas iguais a 2µC, separadas por uma distância de 20 cm. 8. A força de repulsão entre duas cargas iguais é igual a 3,6 N quando estão separadas por uma distância de 10 cm. Determine o valor das cargas. 9. Duas cargas elétricas positivas e puntiformes, das quais uma é triplo da outra, repelem-se com forças de intensidade 2,7 N no vácuo, quando a distância entre elas é 10 cm. Determine a menor das cargas. 10. Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma da outra. Alterando essa distância, a intensidade da força de interação eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A nova distância entre elas é? 11. Duas pequenas esferas idênticas estão situadas no vácuo, a certa distância d, aparecendo entre elas uma força elétrica de intensidade F 1. A carga de uma é o dobro da carga da outra. As duas pequenas esferas são colocadas em contato e, a seguir, afastadas a uma distância 2d, aparecendo entre elas uma força elétrica de intensidade F 2. Calcule a relação F 1 /F Três pequenas esferas A, B e C com cargas elétricas respectivamente iguais a 2Q, Q e Q estão alinhadas como a figura. A esfera A exerce sobre B uma força elétrica de intensidade 2, N. Qual a intensidade da força elétrica resultante que A e C exercem sobre B? 13. Duas cargas elétricas puntiformes Q 1= C e Q 2= C estão fixas no vácuo, separadas por uma distância d= 6 cm. Determine. a) a intensidade da força elétrica de atração. b) a intensidade da força elétrica resultante, que age sobre uma carga Q 3 = 10-8 C, colocada no ponto médio do segmento que une Q 1 e Q 2. c) a posição em que Q 3 deve ser colocada de modo a ficar em equilíbrio somente sob a ação de forças elétricas. 14. Duas cargas puntiformes, Q 1 = 5 µ C e Q 2 = -4 µ C, no vácuo, estão separadas por uma distância de 30 cm. Determine a força elétrica entre elas. 15. Duas cargas elétricas puntiformes Q 1 =2 µ C e Q 2 =8 µ C são fixadas nos pontos A e B, distantes entre si 0,4 m, no vácuo. Determinar a intensidade da força elétrica resultante sobre uma carga Q3 = -3 µ C, colocada a 0,1m de B, sobre a reta AB. Considere K=9x10 9.

3 16. A intensidade da força elétrica entre duas cargas elétricas puntiformes iguais, situada no vácuo a uma distância de 2 m uma da outra, é de 202, 5 N. Qual o valor das cargas. 17. Uma pequena esfera recebe uma carga de 40 µ C, e outra esfera de diâmetro igual, localizada a 20 cm de distancia, recebe uma carga de -10 nc. a. qual a força de atração entre elas? b. Colocando as esferas em contato e afastando-as 5 cm, determine a nova força de interação elétrica entre elas. 18. Duas cargas puntiformes Q 1 = 6 µc e Q 2 = - 8 µc encontram-se fixadas nos pontos A e B como mostra a figura ao abaixo. a )Determinar a intensidade da força resultante que atua sobre uma carga Q 3 = 1 µc colocada no ponto C. Considere o meio como sendo o vácuo. b) indique por meio de vetores as forças atuantes em cada carga 19. Dois corpos puntiformes e condutores estão eletrizados com cargas de mesmo sinal e estão separados por uma distancia r, no vácuo. Nessas condições eles se repelem com uma força elétrica de intensidade F. É correto afirmar I. Dobrando-se a distancia entre eles, a intensidade da força de interação eletrostática fica 4 vezes menor; II. Dobrando-se a quantidade de carga elétrica em cada corpo, a intensidade da força elétrica fica 4 vezes menor. III. Se os corpos forem colocados em contato e, em seguida, retornarem à posição original, a força elétrica entre eles passa a ser de atração. IV. Se os corpos forem colocados em contato e, em seguida, retornarem à posição original, a força elétrica entre eles apresenta a mesma intensidade. 20. Duas cargas elétricas puntiformes Q 1 e Q 2, sendo Q 2 = 4Q 1, estão fixas em dois pontos A e B, distantes 30cm um do outro. a) A que distância do ponto A deve ser colocada uma carga Q3 qualquer para ficar em equilíbrio sob a ação exclusiva das forças elétricas? b) Se a carga Q 3 for colocada no ponto médio da distância entre A e B, qual será a direção e o sentido da força resultante sobre ela? Considere Q 3 = 2Q As cargas da figura estão localizadas no vácuo. Ache X para que a carga Q 2 fique em equilíbrio sob a ação exclusiva das forças eletrostáticas. As cargas Q 1 e Q 2

4 são fixas. Indique graficamente os vetores força elétrica na disposição das cargas. 22. Duas cargas elétricas puntiformes se atraem; duplicando-se a distancias entre elas, no mesmo meio, a força de atração será: a) o dobro; b) a metade; c) o quádruplo; d) a Quarta parte; e) a mesma 23. Duas cargas elétricas puntiformes, iguais e positivas (carga de x 10-8 C, cada uma), são colocadas no vácuo, a uma distância de 3 m uma da outra, qual será a intensidade da força de origem eletrostática? 24. Duas pequenas esferas idênticas estão eletrizadas com cargas Q e - 5Q e se atraem com uma força elétrica de intensidade F, quando estão separadas de uma distância d. colocando-as em contato e posicionado-as, em seguidas, a uma distância 2d uma da outra, a intensidade da nova força de interação elétrica entre as esferas será: a) F/2 b) F/3 c) F/4 d) F/5 e) F/ Três partículas carregadas positivamente, cada uma com carga q, ocupam os vértices de um triângulo retângulo cujos catetos são iguais e medem d. sabendo-se que as cargas estão num meio cuja constante dielétrica é K, a força elétrica resultante sobre a carga do ângulo reto é dada pela expressão: alternativas. 26. Três objetos, com cargas elétricas idênticas, estão alinhados, como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força de módulo igual a 3,0 x 10-6 N. Qual a intensidade da força elétrica, resultante dos efeitos de A e C sobre B. 27. Uma carga elétrica repele um pêndulo elétrico a 5 cm de distância, enquanto uma outra carga de mesmo sinal, para provocar a mesma repulsão, deve estar a 10 cm de distância. A Segunda carga é:

5 a) o dobro da 1ª b) o triplo da 1ª c) o quádruplo da 1ª d) o quíntuplo da 1ª e) a metade da 1ª 28. Um pêndulo elétrico de comprimento e massa m = 0,12 kg eletrizado com uma carga Q é repelido por outra carga igual fixa no ponto A. A figura mostra a posição de equilíbrio do pêndulo. Calcule Q. (g = 10 m/s²). 29. Determine a força resultante no ponto B de um triângulo retângulo. Dados: Q A =Q C = 1 C e Q B = 1mC. 30. Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor da força resultante no ponto A de um triângulo eqüilátero a carga Q=1 C e d= 0,3m.

6 31. Um objeto A, com carga elétrica +Q e dimensões desprezíveis, fica sujeito a uma força de intensidade N quando colocado em presença de um objeto idêntico, à distância de 1,0 m. Se A for colocado na presença de dois objetos idênticos, como indica a figura, fica sujeito a uma força de intensidade aproximadamente igual a: 32. Duas cargas elétricas positivas e iguais, cada uma de valor Q, são fixadas nos vértices opostos de um quadrado.nos outros dois vértices colocam-se duas outras cargas iguais q, conforme mostra a figura.para que as cargas q fique em equilíbrio sob a ação das forças elétricas somente, deve-se ter: a) b) c) d) e) 33. Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura.o objeto C exerce sobre B uma força igual a 3, N.A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é: a)2, N b)6, N c) N d) N e) N

7 34. Uma pequena esfera recebe uma carga de 40 C e outra esfera de diâmetro igual, localizada a 20 cm de distancia, recebe uma carga de -10 C. a) Qual a força de atração entre elas? b) Colocando as esferas em contato afastando-se 5cm, determine a nova força de interação elétrica entre elas. 35. Duas partículas de cargas 10-7 C e C e mesma massa 0,1g estão separadas 10cm. a) Qual a intensidade da força elétrica entre as em um meio onde a força entre as cargas de 1C a uma distância de 1m é N? b) Se a carga positiva se movimentar em torno da negativa, descrevendo um MCU de 10cm de raio, qual sua velocidade? 36. Uma esfera A é colocada em contato com uma outra igual B, inicialmente neutra.depois são separadas e colocadas no vácuo a uma distancia de 20cm uma da outra e passam a se repelir com uma força de intensidade de N. Calcule o módulo da carga primitiva da esfera A. 37. Duas cargas elétricas puntiformes encontram-se num determinado meio e interagem mutuamente através de uma força eletrostática cuja a intensidade F varia com a distância d entre elas de acordo com o diagrama da figura.determine a intensidade da força de interação eletrostática entre estas cargas quando a distância entre elas for de m.

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