Universidade Federal da Bahia Instituto de Fsica Departamento de
Fsica do Estado Slido Prof.: Micael Dias de Andrade
ListadeExercciosdeFsicaGeraleExperimentalIIIE
01) Ummodelo clssico de umamolcula ionizada constitudo por um
par de partculas fixas,
ambasdecarga,separadasporumadistncia2,comumaterceirapartcula,decarga,massa,descrevendoumarbitacircularderaioem
tornodoeixoque ligaasduasoutrascargas.Obtenha:
(a)Ocampoeltricoqueatuanacarga; (b)a relaoentreo
raioeafrequnciaangularderevoluo.
02) Dois fios retilneos de mesmo comprimento , separados por
umadistncia,estouniformementecarregadoscomdensidadeslinearesdecarga
e e dispostos como indicado na Figura 1. Calcule o
campoeltriconocentrodoretngulodelados e.
03) Uma carga puntiforme colocada numa caixa cbica de aresta
.
Calculeofluxodocampoeltricosobrecadaumadasfaces(a)seacargaocupaocentrodocubo;
(b)secolocadanumdosvrtices.
(c)MostrequeosresultadosencontradosestoemacordocomaleideGauss.
04) NomodeloclssicodeJ.J.Thomsonparaotomodehidrognio,acarga
doncleoeraimaginadacomoestandouniformementedistribudanointeriordeumaesferaderaiodaordemde10(raioatmico)eoeltron
era tratado como uma carga puntiforme movendose
nointeriordestadistribuio.(a)Calculeocampoeltricoqueatuariasobreo
eltron num ponto a uma distncia do centro da esfera;
(b)Mostrequeoeltronpoderiamoverseradialmentecomummovimentoharmnico
simples; (c) Calcule a frequncia de oscilao e
compareacomumafrequnciatpicadaluzvisvel.
05) Umadistribuiodecargasesfericamente simtrica
temdensidadevolumtricadecargadada
por /(0 )
ondeesoconstanteseadistnciaorigem.(a)Calculeacargatotaldadistribuio;(b)Calculeo
campoeltriconumpontoqualquerdoespao; (c)Encontre
aenergiaeletrostticaassociadaaestadistribuiodecargas.
06) Umparde cargaspuntiformes2e esto separadasporumadistncia
.Mostrequea
superfcieequipotencial 0umaesferaedetermineoseucentroeraio.
07) Utilizandoaexpresso ,aqualconsideraopotencialnulono infinito
( 0),
calcule o potencial eltrico produzido por uma esfera isolante de
raio com densidadevolumtrica de carga uniforme,, em (a) um ponto
fora da esfera; (b) um ponto dentro daesfera.
08)
Umacargapuntiformeencontrasenoprolongamentodoeixodeumdipolodemomento,auma
distncia do dipolo muito maior que as dimenses do mesmo. (a)
Calcule a energia
Figura1
potencial da carga no campo eletrosttico de dipolo. (b)Calcule a
fora exercida pelo dipolosobre a carga. (c) A molcula polar,
commomento de dipolo permanente de 3,48 10
.Comqueforaatuasobreumeltronalinhadocomela,aumadistnciade10?Aforaatrativaourepulsiva?
09)
OmodelodeBohrparaotomodehidrogniopodesercomparadoaosistemaTerraLua,emque
o papel da Terra desempenhado pelo prton e o da Lua pelo eltron, a
atraogravitacionalsendosubstitudapelaeletrosttica.Adistnciamdiaentreoeltroneoprtondaordemde0,5.(a)Admitindoestemodelo,qualseriaafrequnciadoeltronemtornodoprton?Compareacomafrequnciadaluzvisvel.(b)Qualseriaavelocidadedoeltronnasuarbita?
consistente usar a mecnica norelativstica? (c) Calcule a razo entre
a
energiapotencialeletrostticadoeltroneasuaenergiacintica.(d)Qualaenergianecessriaparaeletrizarotomo,emeltronvolts.
10) Seja um sistema formado por uma placa condutora plana e
infinita aterrada ( 0 sobre afolha) e por uma carga pontual
localizada a uma distncia da placa. (a) Encontre umaexpresso para a
densidade superficial de cargas induzidas na placa pela carga
pontual.
(b)Mostrequeacargatotalinduzidaiguala.Sugesto:Leiaassees67e68dolivroLiesdeFsicaVol.IIdeFeynman.
