Fisica2 : Correcao de Teste I

Universidade Zambeze
FACULDADE DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS

Primeiro Teste De Física II, Data: 11-09-2013; Duração: 120 minutos
1.

a) Dizemos a carga é quantizada quando pode ter somente valores discretos:

q  ne ; onde n  1;2;3;.... e e  1,6  1019 C

(1,0v)

b) Teorema de Gauss estabelece que o fluxo do campo eléctrico através de uma superfície fechada é proporcional a carga liquida dentro da superfície:

  qliq
   EdS 

2.

(1,0v)

o

S

Dados:

q1  5,0 nC ; A1 (0,0)

e

q2  2,0 nC ; A2 (4,0cm,0) ;

Pedidos:
a)

q3  6,0  109 C ; A3 (4,0cm;3,0cm)

FRx  ? e FRy  ?


b) Determinar o módulo ( FR ), direcção (  ) e sentido de FR ?
Determinar: componentes da força resultante:

(3,0v)
(2,5v)

Resolução:

y ( cm )

a)


F1

F1 y



3,0



q3

r1


F2

F1 x

FR

r2


0

F1 

1
4 0



q1

1
4 0



x ( cm )

q1 q3
2
2
2
; r1  4  3  25cm  5cm  5  10 m
2
r1

F1  9  109 
F2 

q 2 4,0

5  109  6  109

5 10 

2 2



54  109
N  1,08  104 N
4
5  10

9 q 2 q3
 6  109 12  109
9 2  10

9

10


N  1,2  109 N
4
2 2 r22 10
3  10





4  10 2 m
 8,6  10 5 N
2
5  10 m
3  10  2 m
 F2 sen  F2  1,08  10  4 N 
 1,2  10  4 N  0,65  10  4 N  1,2  10  4 N  5,5  10 5 N
2
5  10 m

FRx  F1x  F2 x  F1 cos  0  1,08  10  4 N 
FRy  F1 y  F2 y

b) Módulo:

FR  tg 

Direcção:

8,6 10    5,5 10 
5 2

FRy
FRx

5 2



8,6

2

 

 5,52  105



2

 105 104,21N  1,02  104 N

 5,5  105

 0,64
8,6  105

  arctg 0,64  32,6 0
  327,4 0

Ou:

Sentido: Orientado para o quarto quadrante num angulo

.

3.

dE 

dE 

1
4 o



dQ
2
2
2
Substituindo dQ  dl e r  x  R na equação, teremos:
2
r

 dl ;
 2
4 o x  R 2 

Determinamos componente ao longo do eixo x :

2R

dl x x dE x  dE  cos 


  dE x 
  dl
3
4 o x 2  R 2  x 2  R 2
2
2 2
0
0
4 o x  R 
Ex

Ex 

x 2R 
4 o x 2  R



3
2 2