Força Elétrica

Duas esferas carregadas positivamente são fixadas, estando separadas por uma distância de 30cm. Uma terceira esfera carregada com carga [latex]5 \times 10^{-7} C[/latex] é colocada entre elas, de forma que as três cargas fiquem sobre uma mesma reta. Nessas condições, pergunta-se:

a) Se as cargas das duas esferas fixas fossem iguais, qual deveriam ser as distâncias entre a 3° esfera e cada uma das outras, para que a força resultante nessa 3° esfera fosse zero?
b) A obtenção do sistema permitiu concluir que as cargas das duas esferas fixas não são iguais, mas que uma é o dobro da outra. Com a 3° carga colocada exatamente no meio da distância entre as outras duas, determinou-se que o módulo da força resultante na esfera central valia [latex]2 \times 10^{-3} N[/latex]. Qual deve ser o valor das cargas das outras esferas? Adotar a constante da Lei de Coulomb igual a [latex]9 \times 10^{9} N.m²/C²[/latex]

Campo elétrico

O fato de os núcleos atômicos serem formados por prótons e nêutrons suscita a questão da coesão nuclear, uma vez que os prótons, que têm carga positiva [latex] q=1,6 \times 10^{-19} C [/latex], se repelem através da força eletrostáticavEm 1935, H. Yukawa propôs uma teoria para a força nuclear forte, que age a curtas distâncias e mantém os núcleos coesos.

a) Considere que o módulo da força nuclear forte entre dois prótons FN é igual a vinte vezes o módulo da força eletrostática entre eles FE, ou seja FN = 20FE. O módulo da força eletrostática entre dois prótons separados por uma distância d é dado pela lei de Coulomb. Obtenha o módulo da força nuclear forte FN entre os dois prótons quando separados por uma distância [latex] d=1,6 \times 10^{-15}m[/latex], que é uma distância típica entre prótons no núcleo.

b) As forças nucleares são muito maiores que as forças que aceleram as partículas em grandes aceleradores como o LHC. Num primeiro estágio de acelerador, partículas carregadas deslocam-se sob a ação de um campo elétrico aplicado na direção do movimento. Sabendo que um campo elétrico de módulo [latex] E= 2,0 \times 10^6 N/C[/latex] age sobre um próton num acelerador, calcule a força eletrostática que atua no próton.

Potencial elétrico

Na figura está representada uma placa condutora plana horizontal muito extensa e positivamente carregada. Uma partícula de massa [latex]2 \times 10^{-5} kg[/latex] e carga positiva [latex] q = 8,0 \times 10^{-6} C[/latex] é lançada verticalmente para baixo de um ponto A, a 0,30 m de altura da placa, com velocidade de 20 m/s, e para ao atingir um ponto B, a 0,10 m da placa, na região em que o campo elétrico pode ser considerado uniforme. Determine:

a) O módulo do vetor campo elétrico nesta região

b) a diferença de potencial entre os pontos A e B

c) o que acontece com essa partícula depois de atingir o ponto B. (considere g = 10 m/s²)

1 Comment

  1. Paula

    Onde está a resolução?

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