Instituto de Fsica - UFF

1a prova de Fsica II / XX / III - 1

oP/2008 - Prova C, XX/04/08

Nome: Turma: Professor:

Assinatura: Nota da prova:

Questo 1 (2,5 pt)

a) Uma placa metlica plana mede 50cm x 50cm X 3mm. Ela carregada com uma carga totalQ = 106Ce ento isolada. Indique na gura como car a distribuio de cargas na placa, ignorando efeitos de borda.

Usando a Lei de Gauss, calcule o campo eltrico i) 1mm para dentro do centro da placa e ii) 1mm para forado centro da placa.

b) Uma segunda placa metlica, de mesmas dimenses, carregada com carga total Q = +106C ecolocada a uma distncia de 1cm da primeira, formando assim um capacitor de placas paralelas. Aps um

intervalo muito curto as cargas em cada placa se rearrumam. Indique na gura como elas caro distribudas,

JUSTIFICANDO sua resposta usando a Lei de Gauss. Calcule ainda o campo eltrico na regio entre as

placas.

c) Calcule a energia armazenada no capacitor e a diferena de potencial entre as placas

d) Quanto trabalho voc precisaria realizar para afastar as placas de 1cm?

Questo 2 (2,5 pt)

Considere uma esfera metlica slida carregada com carga Q, a qual suspensa por um o isolante nointerior de uma segunda esfera metlica, oca, carregada com carga total tambm Q. As duas esferas soconcntricas e todo o conjunto est isolado da Terra.

a) Calcule o campo eltrico em todos os pontos do espao, e esboce um grco do seu valor em mdulo

com respeito a r.

b) Indique na gura a localizao das cargas nas duas esferas.

c) Em um dado momento o o cortado e a esfera central cai sobre a superfcie interna da outra. Determine

o campo eltrico em todo o espao aps este evento.

Questo 3 (2,5 pt)

2A gura mostra as linhas de campo eltrico produzidas por trs cargas pontuais localizadas ao longo de

um eixo vertical. As trs cargas possuem o mesmo valor em mdulo, igual a 10C.

a) Com base na gura, determine quais os sinais de cada uma das cargas, JUSTIFICANDO sua resposta.

b) Determine na gura o ponto, ao longo do eixo vertical e dentro da regio pontilhada, no qual o campo

eltrico assume seu valor MNIMO. JUSTIFIQUE sua resposta.

c) Calcule o trabalho total necessrio para levar uma quarta carga, de valor 1C, do ponto A at o pontoB.

Questo 4 (2,5 pt)

Um o reto, muito longo, est carregado com uma densidade linear de carga .

a) Calcule o campo

~E a uma distncia r do o.

b) Calcule o trabalho necessrio para levar uma carga q do ponto A ao ponto B pelo caminho indicado nagura.