Capitulo 1 - A LEI DE COULOMB

Exercicios.

Pergunta 1

• 1.1 Duas partículas igualmente carregadas, com um afastamento de 3x10^-3 m entre elas, são largadas a partir do repouso. As partículas têm massas iguais a 7,0x10^-7 kg e 5,4x10^-7 kg, e a aceleração inicial da primeira partícula é de 700 m/s². Quais são: (a) a aceleração da segunda partícula? (b) O módulo da carga comum?
  R.: 900 m/s²; 7x10^-10 C. 

Pergunta 2

• 1.2 Considerando, na figura 1.3, q=2x10^-6 C e a=10 cm, determine as componentes horizontais e verticais da força resultante que atua na carga –q (canto superior direito). As cargas estão em repouso absoluto.
  R.: 1,94kq²/a2; 0,06kq²/a².

Figura 1.3

Pergunta 3

• 1.3 Duas cargas pontuais livres, +q e +9q, estão afastadas por uma distância d. Uma terceira carga é colocada de tal modo que todo o sistema fica em equilíbrio. (a) Determine a posição, o módulo e o sinal da terceira carga. (b) Mostre que o equilíbrio é instável.
  R.: Carga –9q/16, colocada entre as cargas +q e +9q, a uma distância d/4 a partir da carga +q.

Pergunta 4

• 1.4 Cargas iguais a +Q são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado L. Determine a posição, o módulo e o sinal de uma carga colocada no interior do triângulo, de modo que o sistema fique em equilíbrio. 
  R.: Carga
  
  colocada na bissetriz, a uma distância 
  
  a partir do vértice. 
  

Pergunta 5

• 1.5 Uma carga Q igual a 2x10^-19 C é dividida em duas, (Q-q) e q, de modo que a repulsão coulombiana seja máxima. Calcule a distância que uma deve ficar da outra, para que esta força seja igual 9x10^-9 N. 
  R.: 1Å

Pergunta 6

• 1.6 Duas cargas pontuais idênticas, de massa m e carga q, estão suspensas por fios não condutores de comprimento L, conforme ilustra a figura 1.4. Considerando o ângulo q tão pequeno de modo que seja válida a aproximação , mostre que 

 

Figura 1.4

Pergunta 7

• 1.7 (a) Quantos elétrons deverão ser removidos de uma pequena esfera, para deixá-la com carga igual a +1,6x10^-9 C? (b) Supondo que a esfera seja de cobre, e tenha massa igual a 3,11 g, calcule a fração dos elétrons totais da esfera que corresponde ao valor encontrado em (a). 
  R.: 10¹⁰ elétrons; 1/10¹⁴.