F-328 Física Geral III

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1 F-328 Físca Geal III Aula exploatóa Cap. 24 UNICAMP IFGW F328 1S2014 F328 1S2014 1

2 Pontos essencas Enega potencal elétca U Sstema de cagas Equvalente ao tabalho executado po um agente exteno paa taze as cagas do nfnto até a confguação desejada Dfeença de potencal ΔV Enega potencal po undade de caga Pontos no espaço Ambos dependem de E F328 1S2014 2

3 Potencal elétco Dfeença de potencal ΔV V f ΔV ΔU V q 0 V A V U q 0 f " E( ) ds V ( ) Ente dos pontos do espaço s va de a f Independente do camnho segudo Foça elétca consevatva Potencal " E( ) Paa cada ponto do espaço Refeênca no nfnto Aumenta no sentdo oposto das lnhas de campo E elétco V A > V B F328 1S E V V B ds

4 V e U dependendo do sstema Caga puntfome V ( ) q 4πε 0 1 q0q U q0v 4πε 0 ( V 0 paa ) Sstema de cagas puntfomes V q 4πε 0 U < j q q j 4πε 0 j Conta só uma vez cada pa de caga, U j U j Dstbução contínua fnta de cagas dv ( ) 1 4πε 0 dq 1 V ( ) 4πε 0 dq F328 1S2014 4

5 Execíco 01 Seja um sstema de tês cagas puntfomes: q 1, q 2-2q 1 e q 3 3q 1, como no aanjo abaxo. a) Qual é o potencal elétco no ponto P? b) Qual é a enega potencal elétca da dstbução de cagas q 1, q 2 e q 3? c) Qual tabalho que uma foça extena pecsa ealza paa taze uma caga q 4 2,5 q 1 do nfnto até o ponto P, com velocdade constante? q 1 + P 3 m 5 m q m q 3 F328 1S2014 5

6 Questão 01 Uma caga postva e uma negatva são mantdas a uma dstânca R e depos são lbeadas. As duas patículas aceleam uma paa a outa, como esultado da atação de Coulomb. Como as patículas apoxmam-se uma da outa, a enega contda no campo elétco em tono das duas cagas... +Q -Q a) aumenta b) dmnu c) fca constante d) não podemos sabe, depende da velocdade e) nenhuma das opções acma F328 1S2014 6

7 Execíco 02 Um fo de compmento fnto caegado com densdade lnea de caga unfome λ é dobado na foma da fgua abaxo. O ao da semccunfeênca é R. a) Calcule o potencal elétco do fo no ponto O; b) Uma caga puntfome Q 0 de massa m está ncalmente em epouso no ponto O. Qual é sua enega potencal? c) Qual seá o valo da velocdade desta caga puntfome a uma dstânca nfnta do fo? F328 1S2014 7

8 Execíco 03 Uma camada esféca condutoa oca, descaegada, tem ao nteno a e exteno b. Uma caga puntfome postva +q é colocada no cento da cavdade. Detemne: a) A caga em cada supefíce do conduto; b) O potencal elétco V() em qualque posção, sto é, > b,a< <b e <a, admtndo se V 0 em. c) O tabalho necessáo paa tanspota uma caga de um ponto foa da casca esféca ( > b ) paa um q 0 ponto dento da casca (a < < b ). b +q a F328 1S2014 8

9 Execíco 04 Consdee dos planos metálcos nfntos e caegados, dspostos paalelamente e espaçados po uma dstânca 2d. Um dos planos enconta-se em um potencal +V e o outo em um potencal V. Em um detemnado nstante t0, uma esfea condutoa de ao R<<d e massa m é abandonada em epouso na egão ente os dos planos, tocando um deles. Supondo que ao encosta-se em um dos planos a esfea adqua uma caga, calcule a fequênca de osclação da esfea no sstema. Po smplcdade, despeze efetos de ndução e consdee que toda vez que a esfea sofe uma colsão ela pede toda sua enega cnétca. F328 1S2014 9

10 Execíco 05 - Lsta Qual é a dfeença de potencal ente as posções e 3 ˆ B 2ˆ + ˆj + k num campo elétco ( )m ( ˆ 3 ˆ) N/C E ( 2x 3y ) 2 j N/C a) unfome com E 2 j? b) não unfome com ˆ ˆ? A ( ˆ 2 ˆj ) m F328 1S