2016

CPV – MARÉ/ CEASM Física II – CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Tio Carlos

Conceito de campo elétrico

Os efeitos elétricos que ocorrem nas proximidades de cargas elétricas são associados à existência de um campo elétrico no local, este interage com uma outra carga (que chamamos na física de carga de prova). Assim O campo elétrico desempenha o papel de transmissor de interações entre cargas elétricas

Força eletrostática

No quadro acima temos um campo elétrico representado por linhas de força, que são linhas orientadas que partem de cargas positivas e chegam em cargas negativas. Essas linhas nunca se cruzam.

Colocando-se uma carga de prova q num ponto do campo, agirá sobre ela uma força de natureza eletrostática,

Fe = Força eletrostática (N)

q = Carga (C)

E = campo magnético (N/C)

Exercício Resolvido

Uma carga elétrica puntiforme de 10-9C, ao se colocada num ponto P de um campo elétrico, fica sujeita a uma força de intensidade igual a 102N, vertical e descendente. Determine:

a)a intensidade do vetor do campo elétrico em P

b) A intensidade da força que atuaria sobre uma carga puntiforme igual a 3µC se ela fosse colocada em P

RESOLUÇÃO

a) F = q.E

102 = 10-9. E

E = 102 / 10-9 = 1011N/C

b) F = q.E

F = 1011. 3.10-6 = 3.105N

Exercícios

1 – Uma carga elétrica puntiforme de 10-10C, ao se colocada num ponto P de um campo elétrico, fica sujeita a uma força de intensidade igual a 104N, vertical e descendente. Determine:

a)a intensidade do vetor do campo elétrico em P

b) A intensidade da força que atuaria sobre uma carga puntiforme igual a 4µC se ela fosse colocada em P

2 – Uma carga elétrica puntiforme de 10-7C, ao se colocada num ponto P de um campo elétrico, fica sujeita a uma força de intensidade igual a 103N, vertical e descendente. Determine:

a)a intensidade do vetor do campo elétrico em P

b) A intensidade da força que atuaria sobre uma carga puntiforme igual a 5µC se ela fosse colocada em P

Campo elétrico de uma carga puntiforme

Ko = 9.109 N.m²/C²

Q = Carga (C)

d = Distancia entre a carga (m)

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Campo Elétrico

Carlos é sinistro ensinando!! Tá tudo muito fácil!Treta

Treta

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Exercício Resolvido

Determine a intensidade, do vetor campo elétrico indicados na figura. O campo elétrico é gerado pela carga puntiforme Q = 1µC e o meio é o vácuo, cuja a constante eletrostática k0 = 9.109N.m²/C².

Determine, em seguida, a intensidade da força elétrica que atua q = 10-6 C quando colocado em P1

RESOLUÇÃO

Exercícios

3 – Determine a intensidade, do vetor campo elétrico indicados na figura. O campo elétrico é gerado pela carga puntiforme Q = 1µC e o meio é o vácuo, cuja a constante eletrostática k0 = 9.109N.m²/C². Determine, em seguida, a intensidade da força elétrica que atua q = 10-7 C quando colocado em P1

4 - Determine a intensidade, do vetor campo elétrico indicados na figura. O campo elétrico é gerado pela carga puntiforme Q = 2µC e o meio é o vácuo, cuja a constante eletrostática k0 = 9.109N.m²/C². Determine, em seguida, a intensidade da força elétrica que atua q = 10-6 C quando colocado em P1

Charge contextualizada:

Linhas de força

são as linhas que orientam a direção e o sentido do campo elétrico

Quando o campo elétrico é criado em uma carga positiva ele, por convenção, terá um sentido de afastamento.

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Daqui de baixo, sinto uma outra força de atração

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Tio Carlos

Quando o campo elétrico é criado em uma carga negativa ele, por convenção, terá um sentido de aproximação.

Campo Elétrico Uniforme

Campo Elétrico Uniforme

Campo Elétrico Não Uniforme

EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES

8 – (UFMS-RS)Uma partícula com carga de 8.10-7 exerce uma força elétrica de modulo 1,6.10-2 N sobre outra partícula com carga de 2.10-7C. A intensidade do campo elétrico no ponto onde se encontra a segunda partícula é, em N/C:

9 – (PUC/Campinas-SP) Duas cargas elétricas uniformes Q1 = 40µC Q2= -60µC estão fixas, separadas 10 cm, no vácuo. No ponto p a 10cm Q2, conforme mostra a figura abaixo, o modulo do vetor campo elétrico, em N/C, vale:

10 – Flávio, nosso Rap Biológo, estava reparando que o tio carlos é realmente sinistro na física, e por isso resolveu ir em uma das suas aulas fenomenais de física. Na aula de campo elétrico, tio Carlos fez um experimento com duas cargas puntiformes Q1 e Q2, onde resolveu desenhar no quadro as linhas de força associadas às duas cargas experimento no quadro, conforme mostra na figura abaixo.

Podemos afirmar, corretamente, que:

a) Q1 e Q2 são cargas negativasb) Q1 é positiva e Q2 é negativac) Q1 é negativa e Q2 é positivad) Q1 e Q2 são cargas positivas

11 – (ENEM – 2013) Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente. De acordo com o modelo mencionado, o fato

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FÍSICA, É FÁCIL!!!

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de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que

A) o fluido elétrico se desloca no circuito.

B) as cargas negativas móveis atravessam o circuito.

C) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.

D) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.

E) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

Gabarito (exercícios complementares)

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