Aula 3 - Exercícios de Sala

1> Qual é o módulo de uma carga de prova sob a ação de uma força de 5 N, cujo campo elétrico tem módulo de 2,0 N/C?

2> Qual é o módulo de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem módulo de 2,0 N/C?

3> Na figura abaixo, as quatro partículas são mantidas fixas e têm cargas q1 = q2 = +5e, q3 = +3e e q4 = -12e. A distância d = 5,0 micro m. Qual é o módulo do campo elétrico no ponto P?

4> A superfície quadrada da figura tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35º com a normal, como mostra a figura, Tome essa normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa da caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície.

5> Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera terrestre aponta verticalmente para baixo. A uma altitude de 300 m, o campo tem um módulo de 60,0 N/C; a uma altitude de 200 m, o módulo é 100 N/C. Determine a carga em excesso contida em um cubo com 100 m de aresta e faces horizontais a 200 e 300 m de altitude.

Aula 3 - Campo Elétrico e Lei de Gauss

Começaremos a aula falando da analogia de campo elétrico e campo gravitacional:

Em nossa aula 3 estaremos discutindo  Linhas de Campo e Lei de Gauss.

Apresentaremos uma analogia entre Campo Elétrico e Campo Gravitacional, chegando a conclusão que temos E = F / q (utilizada quando temos a carga de prova). 

Em nossa aula 3 faremos uma longa explicação sobre o vetor Campo Elétrico e concluiremos que campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo.

O cálculo do campo elétrico de cargas puntiformes:

LEI DE GAUSS

As linhas de campo proposta pelo inglês M. Faraday serviram de apoio para o modelo que temos hoje. Introduziremos o conceito de um vetor área, vetor este que sempre aponta para fora da superfície em estudo. O vetor área existe exatamente para interpretarmos o sentido das linhas e definir se elas vem de cargas positivas ou negativas.

Michael Faraday

Logo temos a Lei de Gauss, utilizando o conceito de fluxo do campo elétrico:

Podemos demonstrar que a Lei de Coulomb está contida na Lei de Gauss, enfatizando a grande importância dessa lei.

Estudo de Caso:

Mais um exercício clássico será apresentado na aula e a resolução dele você pode acompanhar abaixo:

Um pouco de História:

  Nossa 3ª Aula:

Aula 2 - Questionário

 

Aula 2 - Exercícios de Sala

1> Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, estão eletrizadas com cargas elétricas, respectivamente iguais a 8Q, - 4Q e - 2Q.

Realiza-se, inicialmente, um contato entre as esferas A e B. Após separação, faz-se novo contato das esferas B e C. Depois da separação, qual será a carga de cada uma das esferas?

2> A figura abaixo mostra três pares de esferas idênticas que são colocadas em contato e em seguida novamente separadas. As cargas presentes nas esferas antes que sejam postas em contato estão indicadas. Organize os pares segundo a ordem (a) do módulo da carga transferida quando as esferas são postas em contato e (b) do módulo da carga presente na esfera positivamente carregada depois que as esferas são separadas, começando pela maior.

3> Quantos elétrons devem ser removidos de uma moeda para deixá-la com uma carga de + 1,0 x 10ˆ-7 C?

4> Qual deve ser a distância entre a carga pontual q1 = 26,0 microC e a carga pontual q2 = - 47 microC para que a força eletrostática entre as duas cargas tenha um módulo de 5,70 N?

5> Uma partícula 1, de carga +1,0 micro C, e a partícula 2, de carga -3,0 micro C, são mantidas a uma distância L = 10,0 cm uma da outra, em um eixo x. Determine (a) a coordenada x e (b) a coordenada y de uma partícula 3 de carga desconhecida q3 para que a força total exercida sobre ela pelas partículas 1 e 2 seja nula.

6> Qual é o módulo de uma carga de prova sob a ação de uma força de 5 N, cujo campo elétrico tem módulo de 2,0 N/C?

Aula 2 - Lei de Coulomb e Campo Elétrico

Iniciaremos a aula falando em Eletrização de Corpos (Indução). Falaremos também da Conservação da Carga.

Discutiremos a Lei de Coulomb, onde a Força eletrostática depende da carga que os corpos possuem (diretamente proporcional). A força eletrostática também depende da distância entre os corpo (inversamente proporcional). E por último depende do meio material, representado pela constante eletrostática.

Resolveremos alguns exercícios, onde se destaca nosso primeiro problema clássico. Encontrar a posição para uma terceira carga anular sua força resultante mediante a outras duas cargas.

Campo Elétrico

Para entendermos o Campo Elétrico é interessante realizar uma analogia com o Campo Gravitacional. Ao fazermos isso, podemos comparar as expressões P = m . g e F = q. E. Onde, P é Peso, m é a massa e g é a aceleração da gravidade. F é a força eletrostática, q é a carga de prova e E é o campo elétrico. Em aula veremos que o campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo, temos:

Aula de Campo Elétrico na UNICAMP:

Aula 2 

Robô Gladiador - Como Ligar o Controle Remoto

Robô Gladiador - Tutorial

 Robô Gladiador - Tutorial

Tutorial