FUNDAMENTOS DE FÃSICA III - Departamento de FÃsica - UFMG

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RESPOSTAS COMENTADAS DAS ATIVIDADES PROPOSTASAtividade 8.1(a) Através da figura vemos que o campo elétrico aponta da direita para aesquerda. A força elétrica é dada por:rF = 1,6 × 10×( − 40) iˆ= 6,4 × 10 iˆ−19 −18(b) Como discutido anteriormente, o módulo da campo elétrico é proporcional àdensidade de linhas de campo elétrico, então o campo elétrico no ponto B vale 20N/C..Atividade 8.2(a) Note que as cargas q1e q2tem o mesmo módulo, por simetria podemosconcluir que sua contribuições se anulam no ponto P. A magnitude do campo noponto P será:rE=14πε02e2rp=14πε02e( a 2 )2= 160 NC .(b) O campo tem o mesmo sentido da linha que une a carga 3 ao ponto P.Atividade 8.3Considere uma superfície cilíndrica de área A e e raiorp, concêntrico ao eixo docilindro. Fazendo uso da lei de Gauss podemos escrever:rq∫ E • nˆda = 2 π rpE =Aε0.(a) No interior do cilindro o campo elétrico é nulo, pois não há cargas no interior dasuperfície gaussiana.(b) Parar p> R temos que = λ.q Então ( r)encλE = . Substituindo os valores2πr pε 0de λ e rptemos:E = 5.99 × 103NC.(c) O gráfico de E versus r é mostrado abaixo:149
Figura 8.12: Gráfico de E versus r .O valor máximo para o campo elétrico é dado parar = 0, 030me vale:λEmax= = 1,2 × 102πrε04NC.Atividade 8.4Pela figura 8.4, podemos ver que o campo elétrico tem direção radial.(a) Consideremos uma superfície de Gauss cilíndrica de comprimento L e raior p< a . Aplicando a lei de Gauss para ela, temos:rqenc∫ E • nˆda = E (2πrpL)= = 0Aε 0porque não há carga elétrica nas regiões em que rb. Como a carga total encer150
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© 2010, Wagner Corradi; Rodrigo Di
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A6.3 FERRAMENTAS MATEMÁTICAS: CÁL
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UNIDADE 8 - CAMPO MAGNÉTICOUNIDADE
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PrefácioA elaboração deste livro
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situações mais elaboradas que exi
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AULA 1 : CARGAS ELÉTRICASOBJETIVOS
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possuem uma quantidade natural de u
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indicar o comportamento do corpo ao
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então que houve apenas uma transfe
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As condições ambientais também p
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seus elétrons em excesso migrarão
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Ao contrário da eletrização por
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esfera. Dado que a carga total é c
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ATIVIDADE 1.8Considere novamente as
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elétrica entre cargas e a distanci
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aproximam ou se afastam. De fato, s
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AULA 2: LEI DE COULOMBOBJETIVOS•
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em que ε0é uma outra constante de
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definida como a carga que, colocada
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como mostrado na Figura 2.2.Figura
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cos α = a/a 2 = 1/2,e1 Q4 πε02aF
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F14πk εQQ1 2=20 rrˆ.(2.5)Uma man
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Podemos escolher qualquer ponto na
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UNIDADE 2CAMPO ELÉTRICOSe uma corp
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agente físico, com existência ind
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3.2 Distribuição de cargas elétr
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em que x = 0, 50 m é a distância
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Vetorialmente, podemos escrever que
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F QEa = =(3.14)m mNote que a aceler
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O vetor velocidade da carga ao se c
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2( Q + q)x − 2QLx+ QLque, desenvo
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informações na literatura e compa
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Figura 4.1: Problema geral do cálc
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x = ,(4.7)areescreva sua resposta e
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Vamos agora resolver o mesmo proble
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= 1 λdx′dE[( x x′) ˆdqi y2 24
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Uma nova substituição de variáve
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RESPOSTA COMENTADA DAS ATIVIDADES P
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Aqui precisamos ter cuidado: como x
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A densidade volumétrica de cargas
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dEdqλ4π εRdθ′2 2( R + z )= 20
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Atividade 5.2Qual é a força exerc
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Figura 5.4: Disco plano com distrib
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