Fis05 - Eletrostática e Eletromagnetismo - Michael2M

PV2D-07-FIS-54
51. Usina-SP
Nos vértices de um triângulo eqüilátero, de 3,0 m de
lado, estão colocadas as cargas q 1 = q 2 = 4,0 · 10 –7 C;
e q 3 = 1,0 · 10 –7 C. Determine a intensidade da força
resultante que atua em q 3 .
(K 0 = 9,0 · 10 9 N · m 2 /C 2 )
52. Vunesp
Uma pequena esfera P, carregada positivamente, está
fixa e isolada, numa região onde o valor da aceleração
da gravidade é g. Uma outra pequena esfera, Q,
também eletricamente carregada, é levada para as
proximidades de P. Há duas posições, a certa distância
d de P, onde pode haver o equilíbrio entre a força
peso atuando em Q e a força elétrica exercida por P
sobre Q. O equilíbrio ocorre numa ou noutra posição,
dependendo do sinal da carga de Q. Despreze a força
gravitacional entre as esferas.
a) Desenhe um esquema mostrando a esfera P,
a direção e o sentido de g e as duas posições
possíveis definidas pela distância d para equilíbrio
entre as forças sobre Q, indicando, em cada caso,
o sinal da carga de Q.
b) Suponha que a esfera Q seja trazida, a partir de
qualquer uma das duas posições de equilíbrio,
para mais perto de P, até ficar à distância d/2 desta,
e então abandonada nesta nova posição. Determine,
exclusivamente em termos de g, o módulo da
aceleração da esfera Q no instante em que ela é
abandonada.
53. Fuvest-SP
Pequenas esferas, carregadas com cargas elétricas
negativas de mesmo módulo Q, estão dispostas sobre
um anel isolante e circular, como indicado na figura I.
Nessa configuração, a intensidade da força elétrica que
age sobre uma carga de prova negativa, colocada no
centro do anel (ponto P), é F 1 . Se forem acrescentadas
sobre o anel três outras cargas de mesmo módulo Q,
mas positivas, como na figura II, a intensidade da força
elétrica no ponto P passará a ser:
I
θ θ
θ
θ
P P
a) zero d) F1 b) (1/2)F1 c) (3/4)F1 e) 2 F1 II
54. Vunesp
Três partículas carregadas eletricamente estão sobre
uma mesa horizontal sem atrito, conforme a figura. O
sistema está em equilíbrio e q 2 > 0.
Determine:
a) os sinais de q 1 e q 3 ;
b) o valor de q 1 e q 3 em função de q 2 .
55. Unimontes-MG
Três cargas elétricas, puntiformes e idênticas, encontram-se
nos vértices de um triângulo equilátero de
altura . Cada uma delas está sujeita à ação
de uma força resultante, de natureza exclusivamente
eletrostática, de intensidade . Se a altura
desse triângulo fosse , a intensidade dessa
força resultante seria:
56. Fuvest-SP
Três esferas alinhadas têm carga Q, 2Q e 4Q, respectivamente.
A distância entre a esfera de carga Q e a
esfera de carga 2Q é d 1 . A distância entre a esfera de
carga 2Q e a de carga 4Q é d 2 . Qual deve ser a relação
entre d 1 e d 2 para que a resultante das forças elétricas
que atuam sobre a esfera de carga 2Q seja nula?
57. Mackenzie-SP
Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e
Q2 , cada uma com 1,0 · 10 –7 C, encontram-se fixas
sobre um plano horizontal, conforme a figura acima.
Uma terceira carga q, de massa 10 g, encontra-se em
equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo
isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que
agem em q são as de interação eletrostática com Q1 e
Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é:
Dados: K0 = 9,0 · 109 N · m2 /C2 ; g = 10 m/s2 a) 1,0 · 10 –7 C
b) 2,0 · 10 –7 C
c) 1,0 · 10 –6 C
d) 2,0 · 10 –6 C
e) 1,0 · 10 –5 C
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