Borges e Nicolau
Exercício 1:
Tem-se uma esfera condutora eletrizada negativamente com carga elétrica Q. Considere os pontos O, A, B e C. Seja R o raio da esfera e k0 a constante eletrostática do meio.
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a) As cargas elétricas em excesso distribuem-se ao longo do volume da esfera.
b) A intensidade do campo elétrico no ponto O é nula e no ponto A é dada por k0.IQI/(R/2)2.
c) Os potenciais elétricos em A e B são respectivamente iguais a k0.Q/R/2 e k0.Q/R.
d) A intensidade do campo elétrico e o potencial elétrico no ponto externo C são calculados como se a carga Q fosse puntiforme e estivesse concentrada no centro O da esfera.
e) A diferença de potencial entre os pontos O e A é igual a k0.Q/R.
Resposta: d
Exercício 2:
O gráfico abaixo representa a variação do potencial elétrico ao longo da semi-reta Ox, com origem no centro O da esfera metálica eletrizada com carga elétrica Q.
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Sendo k0 = 9.109 N.m2/C2, determine:
a) O valor da carga elétrica Q.
b) O potencial elétrico no ponto A situado a 10 cm da superfície da esfera.
Respostas: a) 10-7 C; b) 4,5.103 V
Exercício 3:
O gráfico abaixo representa a variação intensidade do campo elétrico ao longo da semi-reta Ox, com origem no centro O da esfera metálica eletrizada com carga elétrica Q. Seja A um ponto externo à esfera tal que a intensidade do campo em A seja igual à intensidade do campo num ponto da superfície. Determine, em função do raio R, a distância de A ao centro O.
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Resposta: AO = R√2
Exercício 4:
Uma partícula de massa m, eletrizada com carga elétrica positiva q é lançada com velocidade v0 de um ponto A situado a uma distância 5R do centro O de uma esfera metálica eletrizada positivamente com carga elétrica Q.
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Prove que o valor de v0 para que a partícula atinja a esfera com velocidade nula é dada por:
k0 é a constante eletrostática do meio.
(Sugestão: aplique o Teorema da Energia Cinética)
Exercício 5:
Duas superfície esféricas concêntricas estão eletrizadas com cargas elétricas +5.10-6 C e -5.10-6 C, conforme a figura. São dados R = 10 cm e k0 = 9.109 N.m2/C2. Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante nos pontos O, A e B.
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(Sugestão: analise separadamente cada superfície esférica eletrizada e depois superponha os efeitos)
Respostas: zero; 2.106 N/C; zero
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