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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Campus Regional de Resende
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Matemática Física e Computação
Prof. Angelo Cerqueira
Física III
Lista de exercícios 1 – Carga elétrica
1) Uma carga puntiforme de 3,00×10−6 C dista 12,0cm de uma segunda carga puntiforme
de −1,50×10−6 C . Calcular o módulo da força elétrica que atua sobre cada carga.
Resp: 2,81N
2) Qual deve ser a distância entre duas cargas puntiformes q 1=26,0 C e q 2=−47,0 C
para que o módulo da força eletrostática entre elas seja de 5,70N?
Resp: 1,39m
3) As cargas q1 e q2 se encontram sobre o eixo dos x, nos pontos x=-a e x=+a, respectivamente. (a) Qual deve ser a relação entre q1 e q2 para que a força eletrostática líquida sobre a carga +Q, colocada no ponto x=+a/2, seja nula? (b) Repita o item (a) com a carga +Q colocada no ponto x=+3a/2. Resp:(a) q1=9q2 ;(b)q1=-2q2
4) Na figura abaixo, quais são as componentes horizontal e vertical da força eletrostática resultante que atua sobre a carga no vértice inferior esquerdo do quadrado, sendo a=5,0cm e
q=1,0×10−7 C ? Resp: Fx=0,17N ; Fy=-0,046N
5) Duas esferas condutoras idênticas, mantidas fixas, atraem-se com uma força eletrostática de
módulo igual a 0,108N quando separadas por 50,0cm. As esferas são então ligadas por um
fio condutor fino. Quando o fio é removido, as esferas se repelem com uma força eletrostática de módulo igual a 0,0360N. Quais eram as cargas iniciais das esferas?
Resp: q=3,0×10−6 C e q ' =−1,0×10−6 C
6) Duas cargas puntiformes livres +q e +4q estão a uma distância L uma da outra. Uma terceira carga é colocada de tal modo que todo o sistema fica em equilíbrio. (a) determine a
posição, o módulo e o sinal da terceira carga. (b) Mostre que o equilíbrio do sistema é instá−4
q e x=L/3
vel. Resp: (a) q 3=
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7) Uma carga Q é dividida em duas partes q e Q-q, que são, a seguir, afastadas por uma certa
distância entre si. Qual deve ser o valor de q em termos de Q, de modo que a repulsão ele1
trostática entre as duas cargas seja máxima? Resp: q= Q
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8) Duas pequenas bolas condutoras idênticas, de massa m e carga q, estão suspensas por fios
não-condutores de comprimento L, como mostrado na figura. Suponha θ tão pequeno que
tanθ possa ser substituído por senθ com erro desprezível. (a) Mostre que, no equilíbrio,
q 2 L 1 /3
x=

,
2 0 mg
onde x é a separação entre as bolas. (b) Sendo L=120cm, m=10g, e x=5,0cm, qual é o valor
de q? Resp: (b) q=±2,4×10−8 C
9) Na estrutura cristalina do composto CsCl (cloreto de césio), os íons Cs+ formam os vértices
de um cubo e um íon Cl- está no centro do cubo. O comprimento da aresta do cubo é de
0,40nm. Em cada íon Cs+ falta um elétron (e assim cada um tem uma carga de +e), e o íon
Cl- tem um elétron em excesso (e assim uma carga de -e). (a) Qual é o módulo da força
eletrostática líquida exercida sobre o íon Cl- pelos oito íons Cs+ nos vértices do cubo? (b)
Quando está faltando um dos íons Cs+, dizemos que o cristal apresenta um defeito; nesse caso, qual será a força eletrostática líquida exercida sobre o íon Cl- pelos sete íons Cs+
remanescentes? Resp: (a) Ftotal=0 ;(b) F =1,9×10−9 N