Lista 04 - Eletrostatica

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LISTA DE EXERCÍCIOS – PROF. FELIPE KELLER 
ELETROSTÁTICA 
 
 
Carga Elétrica 
 
1 - Um corpo tem uma carga igual a -32. 10
-6 
C. Quantos elétrons há em excesso nele? 
 
2 - É dado um corpo eletrizado com carga + 6,4.10
-6
C. Determine o número de elétrons em falta no 
corpo. 
 
3 - Quantos elétrons em excesso tem um corpo eletrizado com carga de -16.10
-9 
C? 
 
4 – Um corpo possui 2,5.10¹² elétrons em excesso. Determine a carga deste corpo. 
 
5 - Um corpo possui 5.10
8
 elétrons em falta. Determine a carga deste corpo. 
 
6 - Em que condições temos atração entre duas cargas elétricas? E em que condições elas se 
repelem? 
 
Conservação de Carga 
 
7 - Duas esferas metálicas idênticas, de cargas 2 C e 6C, foram colocadas em contato. Determine 
a carga de cada uma após o contato. 
 
8 – Quatro esferas metálicas idênticas, de cargas X = 1C, Y = -4C, Z = 5C, W = 2C foram 
colocadas em contato ao mesmo tempo. Determine a carga de cada uma após o contato. 
 
9 – Existem quatro esferas metálicas com cargas X = 2C, Y = -1C, Z = 4C, W = -3C. Foi feito os 
seguintes contatos. Primeiramente foi colocado em contato X com Z. Depois Z com W. E 
finalmente X com Y. Calcule a carga de cada esfera após os 3 contatos. 
 
10 - Um corpo A, com carga QA = 8 C, é colocado em contato com um corpo B, inicialmente 
neutro. Calcule a nova carga do corpo A. 
 
11 - Duas esferas metálicas idênticas, de cargas - 4. 10
-6
C e 6.10
-6
C, foram colocadas em contato. 
Determine a carga de cada uma após o contato. 
 
Lei de Coulomb 
 
12 - Dois corpos foram eletrizados positivamente. Um dos corpos ficou com uma carga de 10
-5
 C e 
o outro com uma carga de 10
-7
C. Determine a força de repulsão que aparecerá entre eles, se 
forem colocados a uma distância de 10
-3
 m um do outro. Considere Kvácuo = 9.10
9
 N.m
2
/C
2 
 
13 - Duas cargas de 8.10
-4
C e 2.10
-3
C estão separadas por 6 m, no vácuo. Calcule o valor da força 
de repulsão entre elas. 
 
14 - Duas cargas elétricas Q1 = 10.10
-6
C e Q2 = -2.10
-6
C estão situadas no vácuo e separadas por 
uma distância de 20 cm. Qual é o valor da força de atração entre elas? 
 
15 - Uma carga de 10
-12
 C é colocada a uma distância de 10
-5
 m de uma carga Q. Entre as cargas 
aparece uma força de atração igual a 27.10
-4
 N. Determine o valor da carga Q. Considere Kvácuo = 
9.10
9
 N.m
2
/C
2 
 
16 - Uma carga de 10
-9
 C é colocada a uma distância de 2.10
-2
 m de uma carga Q. Entre as cargas 
aparece uma força de atração igual a 9.10
-5
 N. Determine o valor da carga Q. Considere Kvácuo = 
9.10
9
 N.m
2
/C
2 
 
17 - A que distância no vácuo devem ser colocadas duas cargas positivas e iguais a 10
-4
C, para 
que a força elétrica de repulsão entre elas tenha intensidade 10 N? 
 
18 - Colocam-se, no vácuo, duas cargas elétricas iguais a uma distância de 2 m uma da outra. A 
intensidade da força de repulsão entre elas é de 3,6.10
2
 N. Determine o valor em módulo das 
cargas. 
 
19 - Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão situadas no vácuo a 2 m de 
distância, Sabendo que a força de repulsão mútua tem intensidade 0,1 N, calcule Q. 
 
20 - A distância entre duas cargas iguais é igual a 3.10
-6
m. Determine a força de repulsão 
eletrostática entre as partículas, sabendo que as cargas possuem 6.10
-11
 C 
 
21 - Uma pequena esfera recebe uma carga de C e outra esfera, de diâmetro igual, recebe 
uma carga -C. As esferas são colocadas em contato e afastadas de 5.10
-2
 m. Determine a 
força de interação entre elas. 
 
22 - A força de interação elétrica obedece ao princípio da ação e reação? 
 
Campo Elétrico 
 
23 - Calcule o valor do campo elétrico num ponto do espaço, sabendo que uma força de 8N atua 
sobre uma carga de 2C situada nesse ponto. 
 
24 - Devido ao campo elétrico gerado por uma carga Q, a carga q = +2.10
-5
 C fica submetida à 
força elétrica F = 4.10
-2 
N. Determine o valor desse campo elétrico. 
 
25 - O corpo eletrizado Q, positivo, produz num ponto P o campo elétrico, de intensidade 2.10
5
 
N/C. Calcule a intensidade da força produzida numa carga positiva q = 4.10
-6
 C colocada em P. 
 
26 - Em um ponto do espaço, o vetor campo elétrico tem intensidade 3,6.10
3
 N/C. Uma carga 
puntiforme de 1.10
-5 
C colocada nesse ponto sofre a ação de uma força elétrica. Calcule a 
intensidade da força. 
 
27 - Uma carga de prova q = -3.10
-6 
C, colocada na presença de um campo elétrico E, fica sujeita a 
uma força elétrica de intensidade 9N, horizontal, da direita para a esquerda. Determine a 
intensidade do vetor campo elétrico e sua orientação. 
 
28 - Sobre uma carga de 4C, situada num ponto P, atua uma força de 8N. Se substituirmos a carga 
de 4C por uma outra de 5C, qual será a intensidade da força sobre essa carga quando colocada no 
ponto P? 
 
29 - Sobre uma carga de 2C, situada num ponto P, age uma força de 6N. No mesmo ponto, se 
substituirmos a carga de por uma outra de 3C, qual será o valor da força sobre ela? 
 
30 - Considere uma carga Q, fixa, de -5.10
-6
 C, no vácuo. 
a) Determine o campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 0,2 m da carga; 
b) Determine a força elétrica que atua sobre uma carga q = 4.10
-6
 C, colocada no ponto A. 
 
31 - Calcule o campo elétrico criado por uma carga Q = 2.10
-6
 C, situada no vácuo, em um ponto 
distante 3.10
-2 
m de Q. 
 
32 - Calcule o campo elétrico gerado por uma carga Q = - 4.10
-6
 C, situada no vácuo, em um ponto 
distante 0,6m de Q. 
 
33 - Uma carga Q, positiva, gera no espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5m dela o campo 
elétrico tem intensidade E = 9. 10
6
 N/C. Sendo o meio o vácuo, determine Q. 
 
 
Energia Potencial Elétrica e Potencial Elétrico 
 
34 - No campo produzido por uma carga pontual Q = 5.10
-3
 C, qual é a energia potencial elétrica de 
uma carga q = - 4.10
-8
 C, situada a 9.10
-2
 m de Q? Considere as cargas no vácuo. 
 
35 - A energia potencial elétrica de uma carga q, situada no ponto P de um campo elétrico, vale 40 
J. Calcule o potencial elétrico no ponto P, quando q = 5 C. 
 
36 - A energia potencial elétrica de uma carga q, situada no ponto P de um campo elétrico vale -20 
J. Calcule o potencial elétrico no ponto P, quando q = 0,05 C. 
 
37 - Uma carga Q tem um potencial de 10 V em um ponto P. Qual é a energia potencial elétrica de 
uma carga q = 5 C, colocada no ponto P? 
 
38 - No campo elétrico produzido por uma carga pontual Q = 4.10
-7
 C, calcule o potencial elétrico 
em um ponto P, situado a 2m de Q. O meio é o vácuo. 
 
39 - No campo elétrico criado por uma carga elétrica Q= 3 C, determine: 
a) o potencial elétrico num ponto P situado a 0,3 m da carga Q; 
b) a energia potencial elétrica que uma carga q = 2 C adquire no ponto P. 
Obs: O meio é o vácuo. 
 
 
40 - Determinar o trabalho realizado pela força elétrica para transportar uma carga 
q = 6.10
-6
 C de um ponto A até um ponto B, cujos potenciais são, respectivamente, 10V e 20V. 
 
 
 
GABARITO: 
1 – n = 2.10
14
 elétrons 2 – n = 4.10
13
 elétrons 3 – n = 10
11
 elétrons 
4 – Q = 4.10
-7
 C 5 – Q = 8.10
-11
 C 
6 – Forças de atração ocorrem quando temos cargas de mesmo sinal. Repulsão quando temos 
cargas de sinais opostos. 
7 - QA = QB = 4C 8 - X = Y = Z = W = 1C 9 - X=1C , Y=1C , Z=0C , W=0C 
10 - QA = QB = 4 C 11 - QA = QB = 1 C 12 - F = 9000 N 
13 - F = 400 N 14 - F = 4,5 N 15 – Q = 3.10
-11
 C 
16 - Q = -4 . 10
-9
 C 17 – d = 3 m 18 - QA = QB = 4 . 10
-4
 C 
19 - QA = QB = 2/3.10
-5
 C 20 – 3,6 N 21 - F = 810 N 
22 – Sim, pois a força aparece nas duas cargas, e são de mesma direção e sentidos opostos. 
23 - E = 4 N/C 24 - E = 2000 N/C 25 - F = 0,8 N 
26 - F = 3,6.10
-2
 N 27 – E = 3.10
6 
N/C (horizontal, da esquerda para a direita) 
28 – F = 10 N 29 - F = 9 N 30 - a) - 45/4.10
5
 N/C b) F = 4,5 N 
31 - E = 2.10
7
 N/C 32 - E = -1.10
5
 N/C 33 - Q = 25.10
-5
 C 
34 - Ep =-20 J 35 - V = 8.10
6
 V 36 - V = - 400 V 37 - Ep = 5.10
-5
 J 
38 - V = 1800 V 39 - a) V = 9.10
4
 V b) Ep = 18.10
-2
 J 40 - Ep = 6 . 10
-5
 J