Física

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

ELETRIZAÇÃO E FORÇA ELÉTRICA

1. Um corpo eletrizado positivamente apresenta a quantidade de carga de 480 µ C . Calcule o número de elétrons perdidos pelo corpo, inicialmente neutro. DADO: e = 1, 6 ⋅10−19 C.
Resolução

Q = 480 µ C = 480 ⋅10−6 C
−6

480 ⋅10 = 1, 6 ⋅10

−19

Q = n⋅e n = 3 ⋅10 elétrons
15

n

2. Duas esferas idênticas de tamanhos desprezíveis, com cargas 3Q e Q, encontram-se no vácuo, separadas de uma distância d. Sobre cada uma delas age uma força F , de interação eletrostática. Colocam-se as duas esferas em contato até que atinjam o equilíbrio eletrostático.
Calcule a intensidade da força F que age sobre as duas esferas quando separadas de uma distância d, em relação a intensidade de F .
Resolução:

3Q

F

Q

* Antes do contato:

F

d

F =k

3Q ⋅ Q d2 F =k

3Q 2 d2 F'

* Após o contato:

1
2Q

2Q

d
F' = k

2Q ⋅ 2Q d2 F' = k

4Q 2 d2 De 1 e 2 tem-se

4Q 2
F
d2
=
3Q 2
F
k⋅ d '

k⋅

F' 4
=
F 3

F' =

4⋅ F
3

2

F'

3. Considere dois pontos materiais A e B no vácuo, afastados de qualquer outro corpo. O ponto A é fixo e possui carga elétrica positiva +Q . O ponto B executa movimento circular e uniforme com centro A e raio r, ele tem massa m e carga elétrica negativa –q. Desprezando-se as ações gravitacionais, determine a velocidade de B. É dada a constante eletrostática K.
Resolução
Como o movimento é circular e uniforme, a força elétrica está voltada para o centro, decorrendo que ela é uma força centrípeta:

v
Força elétrica = Força centrípeta

B

Q⋅q
V2
Felet = k0 ⋅ 2
Fcp = m ⋅ Qcp = m ⋅ r r
2
Q ⋅ q m ⋅V
Q⋅q
k0 ⋅ 2 =
V = k0 ⋅ r r m⋅r r

-q

A
+Q

Felet

4. Nos vértices de um triângulo eqüilátero de 3m de lado, estão colocadas as cargas q1 = q2 = 4 ⋅10−7 C e q3 = 1, 0 ⋅10−7 C . Calcule a intensidade da força resultante que atua em q3 .
O meio é o vácuo.
Resolução

q1 = q2 = 4, 0 ⋅10−7 C