AV1 de Física 3 da UFJF - 2014.1

Três cargas pontuais se encontram nos vértices de um triângulo equilátero de lado . O centro do triângulo está na origem de um sistema de coordenadas cartesianas e o plano do triângulo fica no plano . Uma das cargas está no eixo as outras simetricamente nos quadrantes III e IV, como mostra a figura. A carga no eixo assim como a carga no quadrante IV tem o valor e a carga no quadrante IV tem o valor .

(a) Calcule o valor do campo elétrico na origem de coordenadas. Escreva o seu resultado de forma vetorial usando a base .

Considere um disco de plástico perfurado de raio menor e raio maior , uniformemente carregado com uma densidade de carga :

(c) Calcule o trabalho realizado para trazer uma carga puntiforme do infinito até o ponto .

Considere um disco de plástico perfurado de raio menor e raio maior , uniformemente carregado com uma densidade de carga :

(b) Calcule o campo elétrico em .

Três cargas pontuais se encontram nos vértices de um triângulo equilátero de lado . O centro do triângulo está na origem de um sistema de coordenadas cartesianas e o plano do triângulo fica no plano . Uma das cargas está no eixo as outras simetricamente nos quadrantes III e IV, como mostra a figura. A carga no eixo assim como a carga no quadrante IV tem o valor e a carga no quadrante IV tem o valor .

(b) Tomando o potencial elétrico no infinito como zero, calcule o potencial elétrico na origem.

Considere um disco de plástico perfurado de raio menor e raio maior , uniformemente carregado com uma densidade de carga :

(a) Calcule o potencial elétrico gerado por esta distribuição em um ponto sobre o eixo de simetria perpendicular ao plano que contém o disco e passa por seu centro geométrico. Tome o potencial no infinito como zero!

As figuras A e B mostram uma carga elétrica pontual no espaço vazio junto com uma superfície esférica imaginada (não materializada). Também são mostradas duas tentativas de desenho de linhas de força do campo elétrico gerado pela carga. Escreva quais das seguintes afirmações são verídicas ou falsas e justifique suas respostas:

Afirmação (a): As linhas de força da figura A são corretas e da figura B são falsas.

Afirmação (b): O fluxo do campo elétrico através da superfície esférica mostrada é zero.

Afirmação (c): Se o campo elétrico de uma carga pontual não caísse quadraticamente com a distância mas se fosse inversamente proporcional à distância , o fluxo do campo elétrico através da superfície esférica mostrada seria diferente de zero.

Dado:

Uma bola esférica de cobre tem raio e se encontra em posição concêntrica dentro de uma cavidade esférica de cobre de raio intermo . Na esfera interna existe uma elétrica .

(b) Calcule o trabalho necessário para transportar uma carga da parede da cavidade até a bola interna.

Uma bola esférica de cobre tem raio e se encontra em posição concêntrica dentro de uma cavidade esférica de cobre de raio intermo . Na esfera interna existe uma elétrica .

(a) Use a lei de Gauss para calcular o campo elétrico na região .