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Lista de Exerc´ ıcios 1 Lei de Coulomb e Campo El´ etrico E1.1 Existem trˆ es tipos de part´ ıculas chamadas p´ ıons: π - , π 0 e π + , que tˆ em cargas -e, 0,e +e, respectivamente. Quais das seguintes transmutac ¸˜ oes de part´ ıculas s˜ ao permitidas pela lei da conservac ¸˜ ao da carga? (γ indica um f ´ oton, a part´ ıcula da luz, eletricamente neutra.) a) p+p → p+n+ π + b) p+n → p+p+ π - c) π + → γ + γ d) π 0 → γ + γ E1.3 Calcule a forc ¸a sobre a esfera preta no v´ ertice superior esquerdo do quadrado ao lado, supondo que as esferas tˆ em diˆ ametro muito menor que L. L -q +q -q +q E1.6 Um disco com raio de 10,0 cm est´ a carregado com uma densidade superficial de carga uniforme σ =3,00×10 -10 C/cm 2 . Calcule o campo el´ etrico em um ponto sobre o seu eixo ` a distˆ ancia de 1,00 cm de seu centro. E1.7 Um fio com 5m de comprimento est ´ a carregado com uma densidade uniforme de carga 1,0 μC/m. Calcule o campo el´ etrico ` a distˆ ancia de 2,0 cm do fio, em um ponto distante de suas extremi- dades. P1.3 As duas pequenas esferas met´ alicas na figura ao lado, de mesmo raio, est˜ ao suspensas for fios de n´ ailon. Um fio condutor faz contato entre as esferas e ´ e retirado depois de feita a redistribuic ¸˜ ao de carga. Demonstre que o ˆ angulo θ aumenta nesta operac ¸˜ ao, ex- ceto se q 1 = q 2 . P1.6 Dois discos com 10 cmde raio est ˜ ao separadas por uma dist ˆ ancia de 1,0 mm, com seus eixos de simetria coincidentes. Um disco tem densidade de carga uniforme σ =3,0×10 -10 C/cm 2 eo outro densidade σ 0 = -σ. Calcule aproximadamente a forc ¸a entre os dois discos. 1
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Lista de Exercıcios 1Lei de Coulomb e Campo Eletrico
E1.1 Existem tres tipos de partıculas chamadas pıons: π−, π0 e π+, que tem cargas −e, 0, e +e,respectivamente. Quais das seguintes transmutacoes de partıculas sao permitidas pela lei daconservacao da carga? (γ indica um foton, a partıcula da luz, eletricamente neutra.)
a) p + p→ p + n + π+
b) p + n→ p + p + π−
c) π+ → γ + γd) π0 → γ + γ
E1.3 Calcule a forca sobre a esfera preta no vertice superior esquerdo doquadrado ao lado, supondo que as esferas tem diametro muito menorque L.
L
−q +q
−q+q
E1.6 Um disco com raio de 10,0 cm esta carregado com uma densidade superficial de carga uniformeσ = 3,00×10−10 C/cm2. Calcule o campo eletrico em um ponto sobre o seu eixo a distancia de1,00 cm de seu centro.
E1.7 Um fio com 5m de comprimento esta carregado com uma densidade uniforme de carga 1,0 µC/m.Calcule o campo eletrico a distancia de 2,0 cm do fio, em um ponto distante de suas extremi-dades.
P1.3 As duas pequenas esferas metalicas na figura ao lado, de mesmoraio, estao suspensas for fios de nailon. Um fio condutor fazcontato entre as esferas e e retirado depois de feita a redistribuicaode carga. Demonstre que o angulo θ aumenta nesta operacao, ex-ceto se q1 = q2.
P1.6 Dois discos com 10 cmde raio estao separadas por uma distancia de 1,0 mm, com seus eixos desimetria coincidentes. Um disco tem densidade de carga uniforme σ = 3,0×10−10 C/cm2 e ooutro densidade σ′ = −σ. Calcule aproximadamente a forca entre os dois discos.
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P1.7 Na figura ao lado a carga q′ se encontra no plano bissetor do seg-mento que une as duas cargas q. Para que valor de h a forca sobreq′ e maxima?
h
aa
q′
P1.8 O cubo representado na figura ao lado, de aresta a, tem cargasidenticas q em 7 de seus vertices. Calcule o campo eletrico nocentro do cubo.
P1.11 Calcule o campo eletrico gerado por um anel de raio a com uma carga q uniformemente dis-tribuıda sobre seu corpo, num ponto sobre seu eixo de simetria a uma distancia h de seu cen-tro.
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