P1 de Física 3 da UNICAMP - 2013.2 Diurno

Considere o gráfico da figura abaixo.

Ele corresponde ao potencial elétrico em função da distância à origem de um sistema de cargas com simetria esférica e raio externo . Para este sistema, responda:

1. Qual a intensidade do campo elétrico para ?
2. Qual a carga total do sistema?
3. Qual o campo elétrico para em função de e das grandezas fornecidas?

Há dois anéis com centros no mesmo eixo a uma distância um do outro e de raio também .

O anel possui carga uniformemente distribuída, e o anel 2 possui carga uniformemente distribuída.

1. Qual o potencial elétrico no centro de cada um dos anéis?
2. Se colocarmos uma carga no centro do anel 1, qual o trabalho necessário que um agente externo deve realizar para leva-la até o centro do anel 2? (O sinal tem significado físico!)

Duas pequenas esferas carregadas, cada uma de massa igual a , estão suspensas por fios de comprimento , conforme o diagrama abaixo.

Um campo elétrico uniforme é aplicado ao longo da direção . As esferas possuem cargas elétricas e , como na figura ao lado.

Determine:

1. O vetor força elétrica total, em termos de , , e do ângulo , sobre cada uma das esferas de modo que o conjunto fique em equilíbrio;
2. O campo elétrico total sobre a carga positiva devido ao campo e à carga negativa, quando o sistema está em equilíbrio;
3. A tração no fio;

Dois fios retilíneos de mesmo comprimento , separados por uma distância , estão uniformemente carregados com densidades lineares de carga e .

1. Calcule o campo elétrico no ponto , centro do retângulo de lados e ;
2. Calcule o potencial elétrico nesse ponto, supondo que no infinito;
3. Se uma carga de prova for colocada no ponto , qual é a força instantânea que age sobre ela?