fundamentos de fÃsica iii fundamentos de fÃsica iii - Departamento de ...

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E17.4) São colocadas quatro cargas q 1 = −2,0µ C , q 2 = −1,0µ C , q 3 = −2,0µ C e q 3 = 1,0 µC nos vértices de um quadrado de lado l = 2, 0mm . Qual é a energia potencial desse sistema? U5.3) Na figura abaixo temos quatro capacitores C = 1 10,0µ F , C = 5,0µ F 2 , C 3 = 8,0µF C = 9,0µ F . A diferença de potencial entre xy é de 50 ,0 V . (a) 4 Determine a capacitância equivalente entre x e y. (b) Qual é a quantidade de carga armazenada nessa combinação? (c) Qual é a carga nos capacitores de 9 ,0µF ? 10 ,0µ F e E17.5) Uma casca esférica de raio r = 2, 0cm está carregada com carga q = 2, 2nC . Calcule a sua energia potencial. E17.6) Duas cargas puntiformes estão localizadas no eixo Ox, sendo que, q = −e está na origem e q 2 = + e está localizada em x = a . (a) Calcule o trabalho realizado por uma força externa para trazer uma terceira carga puntiforme infinito até o ponto constituído pelas três cargas. 1 q 3 = + e do x = 2a . (b) Calcule a energia potencial total do sistema E17.7) Três cargas puntiformes, inicialmente muito afastadas entre si, estão sobre os vértices de um triângulo equilátero de lado igual a d . Duas dessas cargas possuem carga q . Qual o valor da terceira carga se desejamos realizar um trabalho líquido igual a zero para colocar as três cargas nos vértices do triângulo? PROBLEMAS DA UNIDADE U5.1) Um capacitor de placas paralelas, separadas por uma distância de 0 ,328mm e com carga de 0,148µ F em cada uma delas, possui capacitância de 0 ,245 pF . (a) Qual é a diferença de potencial entre elas? (b) Qual é a área de cada placa? (c) Qual é o módulo do campo elétrico entre as placas? (d) Qual é a densidade de carga em cada placa? U5.2) Um capacitor é constituído de dois cilindros ocos de ferro co-axiais. O raio do cilindro interno é 0 ,50mm e o do cilindro externo é 5 ,0mm . As cargas nos cilindros são iguais e valem 10 ,0 pC , mas o cilindro interno está carregado negativamente e o externo possui cargas positivas. O comprimento de cada cilindro é de 18 ,0cm . (a) Qual é a capacitância? (b) Qual é a diferença de potencial necessária para produzir essas cargas no cilindro? Figura do exercício 5.3 U5.4) Três capacitores idênticos estão ligados de modo a proporcionarem uma capacitância equivalente máxima de 15 ,0µ F . (a) Descreva a montagem dos capacitores. (b) Além desta ainda existe três outras maneiras de se ligarem os capacitores. Quais as capacitâncias equivalentes de cada uma destas montagens? U5.5) Um capacitor de placas paralelas é carregado por uma bateria até que haja uma diferença de potencial de 12 ,5V entre suas placas. A capacitância do capacitor é 13 ,5 pF . A bateria é desligada e uma placa de porcelana ( k = 6, 50 k= 6,50) é introduzida entre as placas. Qual é a energia do capacitor (a) antes da introdução da placa e (b) depois da introdução da placa? U5.6) Duas placas paralelas possuem cargas iguais e opostas. Quando existe vácuo entre as placas, o módulo do campo elétrico é 5 3,20 × 10 V / m . Um dielétrico é 5 colocado entre as placas e o campo elétrico passa a ser 2,50 × 10 V / m . (a) Qual é a densidade de carga em cada superfície do dielétrico? (b) Qual é o valor da constante dielétrica? U5.7) Uma carga de − 9,0nC está distribuída uniformemente em um anel fino de plástico situado no plano yz, com o centro do anel situado na origem. Uma carga pontual de raio do anel é − 6,0µ C -6,0 pC está situada sobre o eixo x, no ponto x = 3, 0m . Se o 1 ,5m , qual deve ser o trabalho executado por uma força externa sobre a carga pontual para deslocá-la até a origem? 267 268
U5.8) Dois elétrons são mantidos fixos, separados por uma distância de 2 ,0cm . Outro elétron é arremessado a partir do infinito e pára no ponto médio entre os dois elétrons. Qual é a velocidade inicial do terceiro elétron? 269
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Wagner Corradi Rodrigo Dias Társia
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Informações Gerais 1. FUNDAMENTOS
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Vamos torná-la quantitativa, entã
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7.2 APLICAÇÕES DA LEI DE GAUSS Ve
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Note que R P ≠ R . Resolvendo a e
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e) Que cargas surgem sobre as super
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UNIDADE XI INDUTÂNCIA Os indutores
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Constante solar* 1,35 kW/m 2 Condi
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DERIVADAS E INTEGRAIS Nas fórmulas
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALONSO
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