Departamento de Matemática e Ciências Experimentais Curso de Educação e Formação Tipo 6 Nível 3 Actividade Prática de Sala de Aula n.º 06 Assunto: Força eléctrica, campo eléctrico e energia potencial eléctrica __________________________________________________________________________________________ 1. Identifique as tranformações de energia que ocorrem nos seguintes geradores: a) Gerador Van de Graaff; c) Termopares; b) Baterías e células químicas; d) Células fotoeléctricas. 2. Calcule a intensidade da força electrostática que se exerce entre duas cargas pontuais Q1 = - 2,0 µC e Q2 = - 3,0 µC situadas no vazio à distância de 3,0 dm. Considere K0 = 9,0 x 109 N m2 C-2. (0,60 N) 3. Três cargas eléctricas pontuais Q1 = 1,0 µC, Q2 = - 2,0 µC e Q3 = - 3,0 µC estão fixas nos vértices dum triângulo rectângulo, como mostra a figura. 3.1. Represente graficamente a força resultante sobre Q3. 3.2. Calcule a intensidade dessa força resultante (0,90 N) 4. Determine a intensidade do campo eléctrico criado por uma força eléctrica de 1,7 x 109 N que actuou numa carga de prova q = 2,0 x 10-3 C. (8,5 x 1011 N/C) 5. No ponto P dum campo electrostático, uma carga de prova q = -2,0 µC é actuada por uma força de 0,10 N, horizontal, da esquerda para a direita, como mostra a figura. 5.1. Caracterize o campo nesse ponto, através do vector intensidade de campo eléctrico E e faça a sua representação vectorial. 5.2. Calcule a intensidade da força que actua sobre uma carga de prova de 4,0 µC e represente-a vectorialmente. (2,0 x 10-1 N) 6. Complete os seguintes esquemas, colocando o sentido das linhas de campo. 7. Num ponto P dum campo electrostático, uma carga pontual q = - 4,0 nC fica submetida a uma força eléctrica vertical, de cima para baixo e de intensidade 8,0 x 10-4 N. Classifique as afirmações seguintes de verdadeiras ou falsas, corrigindo estas: (A) O vector intensidade de campo eléctrico no ponto P é vertical, de baixo para cima. (B) No ponto P, E = 3,2 x 10-14 N/C. (C) Colocando uma carga pontual positiva no ponto P, a força electrostática sobre ela é vertical, de baixo para cima. (D) A força que actua numa carga pontual de 2,0 nC, colocada em P, tem intensidade 4,0 x 10-4 N. 8. A figuras seguinte representa, respectivamente: as linhas de campo dum campo electrostático uniforme e quatro segmentos orientados (a), (b), (c) e (d). Complete as frases seguintes com (a), (b), (c) ou (d), de modo a torná-las verdadeiras: (A) O vector intensidade de campo eléctrico tem a direcção e o sentido de ………… . (B) A força electrostática que actua num electrão, colocado neste campo, tem a direcção e o sentido de …………. . (C) A força electrostática que actua num neutrão, colocado neste campo, tem a direcção e o sentido de …………. . (D) Abandonando, neste campo, sem velocidade inicial, um protão, ele acelerará na direcção e no sentido de …………. . 9. Classifique as afirmações seguintes de verdadeiras ou falsas: (A) Quando duas cargas eléctricas negativas se aproximam uma da outra, a energia potencial eléctrica do sistema aumenta. (B) A força electrostática realiza trabalho negativo quando uma carga positiva se aproxima duma carga negativa fixa. (C) Quando uma carga positiva se afasta de outra carga positiva fixa, a força electrostática realiza trabalho negativo. (D) Para trazer, sem variação de energia cinética, uma carga negativa desde o infinito até às proximidades de outra carga negativa, um agente exterior ao sistema realiza trabalho positivo. (E) A energia potencial eléctrica dum sistema de duas cargas de sinais contrários diminuiu quando elas são afastadas uma da outra. (F) Quando uma carga negativa se afasta de uma carga positiva fixa, a força electrostática realiza trabalho negativo. (G) A energia potencial eléctrica dum sistema de duas cargas negativas é positiva. Prof. Luís Perna