2º EE de Física 3 da UFPE - 2017.2

Considere o circuito mostrado na figura. Na figura, a força eletromotriz , as resistências e e a capacitância . No início a chave está aberta e o capacitor está descarregado. No instante fechamos a chave.

(a) Calcule a corrente passando nos resistores e no instante .

(b) Calcule a corrente passando nos resistores e após um tempo longo o suficiente para o sistema atingir o regime estacionário.

(c) Calcule a potência dissipada no resistor nesse regime estacionário.

Na figura abaixo, uma carga elétrica pontual , de massa , desloca-se ao longo do eixo com uma velocidade constante de módulo . Na origem do sistema de coordenadas (ponto ), tal partícula penetra numa região retangular de largura , onde existe um campo magnético uniforme que é perpendicular ao plano e que “entra” neste plano. Considere que o campo magnético é nulo fora da região indicada na figura. Depois de percorrer tal região de campo magnético, a partícula a abandona no ponto , localizado a uma altura em relação ao eixo . Nestas condições:

(a) Determine o vetor força magnética (em módulo, direção e sentido) que atua na partícula no ponto .

(b) Sabendo que a partícula entra na região de campo magnético em e sai em , calcule o módulo da velocidade para que isso aconteça, expressando-o em termos de , , , e .

(c) As energias cinéticas da partícula em e são dadas respectivamente por e . Determine .

Considere um capacitor constituído por duas cascas metálicas cilíndricas e coaxiais. A casca interna de raio tem carga , e a externa de raio tem carga . O comprimento das cascas é muito maior que seus raios ( e ). Expresse as respostas às questões abaixo em termos de , , , e .

(a) Calcule o campo elétrico na região entre as placas.

(b) Calcule a capacitância do capacitor.

(c) Qual é a energia total armazenada no capacitor?

(d) Qual é a densidade de energia elétrica em um ponto qualquer entre as placas?

(e) A partir do resultado da letra (d) obtenha novamente o resultado da letra (c).