Exercícios propostos Capítulo

Testes propostosMenuResumo do capítulo 1Os fundamentos da Física • Volume 3

2Campo elétrico

Direção vertical (a mesma de E) Sentido descendente (o mesmo de E, pois q’ 0) b)Sendo q’ 3 µC 3 10 6 C, temos:

Direção vertical Sentido ascendente (oposto ao do peso, pois a pequena esfera fica em equilíbrio)

(horizontal; para a esquerda)

(horizontal; para a direita)

E q

Exercícios propostos 2Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

F’e tem a direção de E1 e sentido contrário.

P.26a)Os vetores campo E1 e E2 têm a mesma intensidade:

E k Q

vertical, sentido ascendente e intensidade que pode ser calculada pela lei dos cossenos:

b)O vetor campo resultante em P é nulo:

d P

P.27Dados: QA 8 µC; QB 2µC No ponto N, onde o campo elétrico resultante é nulo, os vetores do campo criado pela carga QA (EA) e do campo criado pela carga QB (EB) devem ter sentidos opostos e mesma intensidade. Isso só é possível à direita de B:

3 mx NEBQBQA EA

F'e

Exercícios propostos 3Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

O vetor campo elétrico resultante tem intensidade:

E k Q d EER0 2 R

2R5 6 66 9 10 10(0,3)

O teorema de Pitágoras permite achar a intensidade do vetor campo elétrico resultante em O:

Uma carga elétrica colocada no ponto D origina em O um vetor campo elétrico que tem a direção da reta DO; portanto, nunca poderá anular o vetor campo ER produzido por Q1, Q2 e Q3 em O.

P.29Chamando de E a intensidade do campo que a carga 1 µC origina no centro O do hexágono, temos:

5 µC4 µC

2 µC1 µC 6 µC3 µC

Ek Q

Ek Q

2239 10 4 101

Ek Q

2339 10 2 101

No ponto O, temos:

Exercícios propostos 4Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

P.31A mínima velocidade com que a partícula deve ser lançada de A corresponde a atingir B com velocidade nula. A equação de Torricelli fornece:

a 0,1 10 10 1065

P.32Analisemos as várias situações apresentadas: a)A molécula não está em equilíbrio. Ela está sob a ação do binário constituído por Fe e Fe.E Fe

Fe E Fe

E Fe

Fe Fe b)A molécula não está em equilíbrio. Ela está sob a ação do binário constituído por Fe e Fe.

c)O equilíbrio é instável, pois girando-se a molé- cula surge um binário (constituído por Fe e Fe) que a afasta da posição de equilíbrio.

O equilíbrio é estável, pois girando-se a molécula surge um binário (constituído por Fe e Fe) que a reconduz à posição de equilíbrio.

P.30a)O campo elétrico é mais intenso nas proximidades da carga q1, onde há uma maior concentração de linhas de força.

Exercícios propostos 5Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

Ek Q

2159 10 10(

Ek Q

2259 10 10(

O vetor campo elétrico resultante ER tem direção horizontal, sentido para a esquerda e intensidade:

Fe Fe e)A molécula não está em equilíbrio. Ela está sob a ação do binário constituído por Fe e Fe.

Portanto, a molécula estará em equilíbrio estável na posição representada na alternativa d. Nessa situação, a molécula se orienta na direção das linhas de força do campo E com o pólo positivo no sentido de E.

Exercícios propostos 6Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2 b)Na figura, estão representados os vetores campo componentes.

EEEEABCD9 10 10(

reta BD, o sentido de D para B e intensidade:

E k Q

⇒ EEEkQ

2 2⇒

Ek Q

Ek Q

22022

k Q

L k QL

QQ0201212 2

E3 ER

Ek q

E9 10 1,0 10

E2 E1E q q

Exercícios propostos 7Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

a)Como a força elétrica Fe deve equilibrar o peso P da esfera, ela deve estar orientada verticalmente para cima.

Sendo a carga da esfera negativa, o sentido do vetor campo elétrico

E deve ser contrário ao da força elétrica Fe. Portanto, as linhas de força do campo elétrico devem ter direção vertical e sentido de cima para baixo.

c)O equilíbrio da carga é indiferente, pois o campo elétrico é uniforme. Em qualquer ponto em que a carga for colocada, a força elétrica (constante) estará equilibrando o peso.

P.39 a) Fe

P.40Dado: g 10 m/s2 Fe

P Fe P

Situação inicial:

Exercícios propostos 8Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 2

Aplicando o princípio fundamental da Dinâmica: FR ma ⇒ 2mg ma ⇒ a 2g ⇒ a 20 m/s2

P.43Pt  P  sen αe Ft  Fe  cos α
E202

Observação: Embora o valor da carga elétrica (2 C) seja um valor extremamente elevado, resolvemos mantê-lo por se tratar de uma questão de vestibular.

a3 10

O tempo total (até retornar ao ponto de lançamento): t 2ts ⇒ t 4 s

Fe P

Pt Ft

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