derivada

INSTITUTO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III – FIS123

1a Lista de Exercícios
Lei de Coulomb e Campo Elétrico

1. Você dispõe de duas esferas de metal montadas em um suporte portátil de material isolante. Descubra um modo de carregá-las com quantidades de carga iguais e de sinais opostos. Você pode usar uma barra de vidro atritando-a com um pedaço de seda, mas não pode tocar as esferas com a mesma. É necessário que as esferas sejam do mesmo tamanho?
2. Se uma barra de vidro carregada for mantida próxima à extremidade de uma barra de metal descarregada, como nos mostra a figura, os elétrons deslocam-se para uma das extremidades, conforme indicado.
(a) Explique por que cessa o fluxo de elétrons se praticamente existe uma quantidade ilimitada deles na barra. (b) Existe alguma força de origem elétrica atuando na barra de metal?
3. Duas cargas puntiformes livres +q e +4q estão afastadas por uma distância L. Uma terceira carga é, então, 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.
4. Duas esferas condutoras idênticas, mantidas fixas, atraem-se com uma força eletrostática de módulo igual a 0,108 N quando separadas por uma distância de 50,0 cm. As esferas são então ligadas por um fio condutor fino. Quando o fio é removido, as esferas se repelem com uma força eletrostática de 0,036 N.
Quais eram os valores iniciais das cargas sobre as esferas?
5. Duas pequenas esferas condutoras de massa m estão suspensas por dois fios de seda de comprimento L e possuem a mesma carga q, como é mostrado na figura. Considerando que o ângulo θ é tão pequeno que sua tangente possa ser

L

θ θ

L

substituído pelo seno e se x é a distância entre as esferas, (a) Mostre que para

 q2 L 

esta aproximação no equilíbrio teremos: x = 
 2πε mg  o 


q