Halliday, cap 21

1. (a) With a understood to mean the magnitude of acceleration, Newton’s second and third laws lead to m2 a2 = m1a1 c6.3 × 10 kghc7.0 m s h = 4.9 × 10 m = −7 2 2 −7 9.0 m s 2 kg. (b) The magnitude of the (only) force on particle 1 is q q q F = m1a1 = k 1 2 2 = 8.99 × 109 . r 0.0032 2 2 c h Inserting the values for m1 and a1 (see part (a)) we obtain |q| = 7.1 × 10–11 C. 2. The magnitude of the mutual force of attraction at r = 0.120 m is 3.00 × 10−6 150 × 10−6 . q1 q2 9 F=k = 8.99 × 10 = 2.81 N . 2 r 01202 . c hc hc h 3. Eq. 21-1 gives Coulomb’s Law, F = k k | q1 || q2 | r= = F q1 q2 r2 , which we solve for the distance: (8.99 ×10 N ⋅ m 9 2 C2 ) ( 26.0 ×10−6 C ) ( 47.0 ×10−6 C ) 5.70N = 1.39m. 4. The fact that the spheres are identical allows us to conclude that when two spheres are in contact, they share equal charge. Therefore, when a charged sphere (q) touches an uncharged one, they will (fairly quickly) each attain half that charge (q/2). We start with spheres 1 and 2 each having charge q and experiencing a mutual repulsive force F = kq 2 / r 2 . When the neutral sphere 3 touches sphere 1, sphere 1’s charge decreases to q/2. Then sphere 3 (now carrying charge q/2) is brought into contact with sphere 2, a total amount of q/2 + q becomes shared equally between them. Therefore, the charge of sphere 3 is 3q/4 in the final situation. The repulsive force between spheres 1 and 2 is finally (q / 2)(3q / 4) 3

1. (a) With a understood to mean the magnitude of acceleration, Newton’s second and third laws lead to m2 a2 = m1a1 c6.3 × 10 kghc7.0 m s h = 4.9 × 10 m = −7 2 2 −7 9.0 m s 2 kg. (b) The magnitude of the (only) force on particle 1 is q q q F = m1a1 = k 1 2 2 = 8.99 × 109 . r 0.0032 2 2 c h Inserting the values for m1 and a1 (see part (a)) we obtain |q| = 7.1 × 10–11 C. 2. The magnitude of the mutual force of attraction at r = 0.120 m is 3.00 × 10−6 150 ×…

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Ciências Exatas – Universidade Federal do Espírito Santo http://www.profanderson.net acgaudio@gmail.com Última atualização: 06/04/2008 09:08 H 1 - Medidas Fundamentos de Física 1 Halliday, Resnick, Walker 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 5ª Edição, LTC, 2003 Cap. 1 - Medição Prof. Anderson (Itacaré, BA - Fev/2006) Problemas Resolvidos de Física …

Ciências Exatas – Universidade Federal do Espírito Santo http://www.profanderson.net acgaudio@gmail.com Última atualização: 06/04/2008 09:08 H 1 - Medidas Fundamentos de Física 1 Halliday, Resnick, Walker 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 5ª Edição, LTC, 2003 Cap. 1 - Medição Prof. Anderson (Itacaré, BA - Fev/2006) Problemas Resolvidos de Física …

Fundamentos de Física 2 Halliday, Resnick, Walker 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 22 - Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica Física 2 Resnick, Halliday, Krane 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 26 - A Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica Física 2 Resnick, Halliday, Krane 5ª Edição, LTC, 2003 Cap. 24 - Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica Prof. Anderson (Itacaré, BA - Fev/2006) Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES …

Ciências Exatas – Universidade Federal do Espírito Santo http://www.profanderson.net acgaudio@gmail.com Última atualização: 06/04/2008 09:08 H 1 - Medidas Fundamentos de Física 1 Halliday, Resnick, Walker 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 1 - Medição Física 1 Resnick, Halliday, Krane 5ª Edição, LTC, 2003 Cap. 1 - Medição Prof. Anderson (Itacaré, BA - Fev/2006) Problemas Resolvidos de Física …

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atualização: 28/11/2006 14:54 H 21 - Corrente e Resistência Fundamentos de Física 2 Halliday, Resnick, Walker 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 28 - Corrente e Resistência Física 2 Resnick, Halliday, Krane 4ª Edição, LTC, 1996 Cap. 32 - Corrente e Resistência Física 2 Resnick, Halliday, Krane 5ª Edição, LTC, 2003 Cap. 29 - As Propriedades Elétricas dos Materiais Prof. Anderson (Itacaré, BA - Fev/2006) Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio –…