Lista 03 Lei de Gauss 2015 USJT

Universidade S˜ao Judas Tadeu
Faculdade de Tecnologia e Ciˆencias Exatas
Engenharia Civil, Computa¸cao, Controle e Automa¸c˜ao, El´etrica,
Eletrˆonica, Mecˆanica e Produ¸ca˜o

Curso de F´ısica II:
Terceira Lista de Exerc´ıcios

Lei de Gauss

Livro Texto: Fundamentos de F´ısica, v. 3, Eletromagnetismo.
Halliday, Resnick e Walker. Editora LTC. Nona edi¸c˜ao.

Profs: Jos´e Roberto Pai˜ao, Marcos Strassacapa, Paula Fernanda
F. de Sousa, Ricardo Benedito, Sandro Martini e Tha´ıs Cavalheri dos Santos
-2015-

F´ısica II - Lista de Exerc´ıcios
Lei de Gauss
Exerc´ıcios do livro texto, cap´ıtulo 23.
• Exerc´ıcio 12: A Figura 23-32 mostra duas cascas esf´ericas n˜ao condutoras mantidas fixas no lugar. A casca 1 possui uma densidade superficial de cargas uniforme σ1 na superf´ıcie externa e raio R1 . A casca 2 possui uma densidade superficial de cargas uniforme σ2 na superf´ıcie externa e raio R2 . Os centros das cascas est˜ao separados por uma distˆancia L. Qual ´e o campo el´etrico no ponto x?

Resposta: σ2 (R2 )2 ˆ
E=−
i
(L − x)2 ε0
• Exerc´ıcio 24: A Figura 23-36 mostra uma se¸ca˜o de um tubo longo de metal, de paredes finas, com um raio R e uma carga por unidade de comprimento λ. Determine o
R
m´odulo do campo el´etrico a uma distˆancia radial: (a) r = 2,00 e (b) r = 2, 00R.

1

Resposta: (a) E = 0 e (b) E =

λ
4πRε0

• Exerc´ıcio 27: Um fio reto longo possui cargas negativas fixas com uma densidade linear λ. O fio ´e envolvido por uma casca coaxial cil´ındrica, n˜ao condutora de paredes finas com raio R. A casca possui uma carga positiva na superf´ıcie externa, com uma densidade superficial σ, que anula o campo el´etrico do lado de fora da casca. Determine o valor de σ.
Resposta:
|λ| σ= (C/m2 )
2πR
• Exerc´ıcio 33: Na Figura 23-40, duas placas finas e grande extens˜ao, s˜ao mantidas paralelas e a uma pequena distˆancia uma da outra. Nas faces internas, as placas possuem densidades superficiais de cargas de sinais opostos e valor absoluto σ. Determine o vetor
campo