Física III
Mestrado Integrado em
Engenharia Electrónica e Telecomunicações
Ano Lectivo 2013-2014
14-02-2014
Ficha de problemas n. 1: Revisões de Física I e de Física II
1. Utilize a lei de força gravitacional para calcular a massa da Terra (considere que
o raio da Terra igual a 6400 km).
2. Se existe uma força atrativa entre todos os objetos, porque não somos atraídos
pelos edifícios maciços na nossa vizinhança?
3. Em quanto diminui a força gravitacional entre dois objetos quando a distância
entre seus centros duplica? Triplica? Aumenta 10 vezes?
4. Em quanto diminui a força gravitacional entre dois objetos, quando a distância
entre seus centros duplica? Triplica? Aumenta 10 vezes?
5. Determine o número de cargas elétricas elementares existentes numa partícula com
carga de 1 C.
6. Qual o valor da força elétrica entre duas cargas pontuais, Q1 = 3 µC e Q2 = −2 µC,
separadas, no vácuo, de distâncias que assumem sucessivamente os valores d1 =
20 mm e d2 = 40 mm?
7. Dois corpos foram eletrizados positivamente. Um dos corpos cou com uma carga
1.2 × 10−5 C e o outro com uma carga 1.3 × 10−5 C. Determine a força de repulsão
entre eles, se forem colocados a uma distância de 1 mm um do outro.
8. Determine a razão entre o valor da força elétrica de Coulomb Fe e o valor da força
gravitacional Fg entre dois eletrões no vácuo.
9. Qual a quantidade de carga elétrica que teria de ser colocada na Terra e na Lua
para neutralizar a atracção gravitacional entre ambos dos corpos? (Assuma que
é adicionada a mesma quantidade de carga em ambos.) É necessário saber a
distância entre a Terra e a Lua para resolver este problema? Explique porquê.
(mTerra = 81.25mLua = 5.98 × 1024 kg)
10. Quantos quilogramas de hidrogénio seriam necessários para fornecer a quantidade
de carga determinada no problema anterior?
11. Qual a força máxima a que pode car sujeito um electrão com velocidade 107 m/s
numa região onde existe um campo magnético de 1 T? Qual será a força mínima e
em que circunstâncias será atingida?
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12. Um electrão num tubo de TV (tubo de raios catódicos) move-se com velocidade
7 × 106 m/s numa região onde existe um campo magnético de intensidade 8 mT.
Supondo que o campo é perpendicular à velocidade do electrão, determinar a
intensidade da força sentida pelo electrão devido a este campo.
13. Em física é comum referir a existência de ondas mecânicas e de ondas eletromagnéticas. Indique o que é que uma onda pode transportar e a diferença entre as
ondas mecânicas e as ondas não mecânicas.
14. Explique a diferença entre ondas transversais, ondas longitudinais e mistas.
15. Qual é o comprimento de onda de uma onda com frequência 10 Hz, propagando-se
com a velocidade 400 m/s?
16. A gura abaixo representa, num dado instante, uma onda propagando-se na água
(a onda está representada de perl; cada quadradinho representa 1 m de comprimento). A velocidade de propagação desta onda é 40 m/s. Determine: a amplitude,
o comprimento de onda e a frequência da onda, e ainda o período de oscilação do
barco.
17. Calcular a (banda de) frequência(s) das seguintes ondas eletromagnéticas:
a) Micro-ondas (1 mm < λ < 1 m),
b) Radiação infravermelha (800 nm < λ < 1 mm),
c) Luz amarela (580 nm < λ < 581 nm),
d) Luz ultravioleta (10 nm < λ < 300 nm),
e) Raios X (10 pm < λ < 10 nm).
18. Uma onda eletromagnética sinusoidal linearmente polarizada com frequência 40 MHz,
propaga-se na direcção x no vácuo. Num certo ponto e num certo instante, o campo
eléctrico tem valor máximo 750 N/C e está orientado ao longo do eixo z .
a) Determine o comprimento de onda e o período dessa onda.
⃗ = 750 N/C.
b) Calcule a magnitude e a direcção do campo magnético quando |E|
√
19. Verique o valor numérico da velocidade da luz usando a igualdade c = 1/ ϵ0 µ0 .
Dados: µ0 = 4π × 10−7 N/A2 e ϵ0 = 8.85 × 10−12 F/m.
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