Fisica 2

Passo 1 - Um dos itens básicos de segurança em uma residência é a instalação de pára-raios.
Devido a sua geometria pontiaguda, favorece o fenômeno da indução eletrostática.
Descreva como podemos carregar eletricamente um corpo por indução, observando as etapas apresentadas na ilustração abaixo.

Resposta:
Opção a
Passo 2 - Considerando o ambiente elétrico do planeta, podemos estimar uma carga negativa no planeta terra de aproximadamente - 500.000 C. Calcule o número de elétrons nessa situação.

Resposta:
Q = n.e
-500000 = n.1,6x10-19
-50000021,6x10-19=21
n = 3,125x1024 elétrons
Passo 3 - Calcule a força elétrica entre dois corpos puntiformes de mesma carga - 5X10-6 C e separados por uma distância de 10 km. Admita que o meio entre eles seja o vácuo.

Resposta:
Q = -5x10-6 C d = 10000m
K = 8,98x109

F = K.Q d²
F = 8,98x109 . (-5x10-6) 10000²

F = 4,49x10-4 N

Etapa 2:
Passo 1 - Sabendo que a carga distribuída no planeta terra é de aproximadamente - 500.000 C e considerando o planeta como uma partícula, calcule o campo elétrico a uma distância de 15m. Adote o meio como sendo o vácuo.

Resposta:
E = K.Q d²
E = 8,98x109 . (-500000) 15²
E = 2x1013 N/C

Passo 2 - Na figura abaixo, represente as cargas elétricas negativas e as linhas de força do campo elétrico considerando-o como uma esfera perfeita.

Resposta:

Etapa 3:
Passo 1 - Calcule a densidade linear de cargas a uma distância de 0,5m de um fio infinito carregado que apresenta ao seu redor, um campo elétrico de 7,5 x 104 V/m.
Resposta:
E=τ2.π.ε.r

7,5x104=τ2. 3,14. 1,6x10-19. 0,5

τ = 7,5x104 5x10-19

τ = 1,5x1023 C/m²

Passo 2 - Calcule a densidade superficial média de carga sobre a superfície da Terra, considerando o planeta como uma esfera e a carga distribuída de aproximadamente 5 x 105 C.

Resposta:

E=τ2.π.ε.r

5x105=τ2. 3,14. 1,6x10-19. 6 378,1x103