58. UFSCar-SP A figura a seguir representa três cargas elétricas chamadas q1, Q e q2, colocadas em linha reta sobre uma superfície horizontal, sem atrito. A carga Q está no centro e é eqüidistante de q1 e q2.
a) Calcule o valor de X para que a força eletrostática resultante sobre a carga q3 seja nula. b) Verifique se existe um valor de q3 para o qual tanto a carga q1 como a q2 permaneçam em equilíbrio, nas posições do item a, sem necessidade de nenhuma outra força além das eletrostáticas entre as cargas. Caso exista, calcule este valor de q3, caso não exista, escreva “não existe” e justifique.
Sabendo-se que Q é positiva, pode-se afirmar que as três cargas só estarão, todas, em equilíbrio se:
60. ITA-SP O átomo de hidrogênio no modelo de Bohr é constituído de um elétron de carga – e e massa m, que se move em órbitas circulares de raio r em torno do próton, sob a influência da atração coulombiana. O raio r é quantizado, dado por r = n2 a0, onde a0 é o raio de Bohr e n = 1, 2, ... . O período orbital para o nível n, envolvendo a permissividade do vácuo ε0, é igual a: a) e / 4π a0 n3 ε0ma0
a) q1 = 2q2 = 4Q
d) q1 =
b) q1 = q2 = – 2Q
e) q1 = – q2 = Q
c) q1 = q2 = – 4Q 59. Fuvest-SP Duas cargas pontuais positivas q1 e q2 = 4q1 são fixadas a uma distância d uma da outra. Uma terceira carga negativa q3 é colocada no ponto P, entre q1 e q2, a uma distância X da carga q1, conforme mostra a figura.
(
b) c) d) e)
( 4π a n (πa n ( 4π a n e / ( 4π a
3
0
3
0
0
3
0
)
) πε ma ) / e πε ma ) / e n πε ma ) ε0ma0 / e 0
0
0
3
0
0
0
Capítulo 2 61. PUC-RJ Uma carga positiva encontra-se numa região do espaço onde há um campo elétrico dirigido verticalmente para cima. Podemos afirmar que a força elétrica sobre ela é: a) para cima. b) para baixo. c) horizontal para a direita. d) horizontal para a esquerda. e) nula. 62. FEI-SP A intensidade do vetor campo elétrico num ponto P é 6 · 105 N/C. Uma carga puntiforme q = 3 · 10-6 C, colocada em P, ficará sujeita a uma força elétrica cuja intensidade: a) para o cálculo, necessita da constante do meio em que a carga se encontra. b) para o cálculo, necessita da distância. c) vale 2 N. d) vale 2 · 10-11 N. e) vale 1,8 N. 63. A figura mostra uma carga Q fixa no espaço, e um ponto P. No ponto P é colocada uma carga negativa – q. Os vetores campo elétrico e força elétrica, no ponto P, são melhores representados, respectivamente, em:
90
a) → ← b) → → c) ← ←
d) ← → e) E = 0 ←
64. Determinou-se, experimentalmente, que o vetor campo elétrico, no ponto P de um campo elétrico, tinha módulo E = 4,0 N/C, direção e sentido dados pela figura a seguir.
a) Determine a força eletrostática F1 que se origina numa carga pontual q1 = + 2,0 µC colocada em P. b) Determine a força eletrostática F2 que se origina numa carga pontual q2 = – 2,0 µC colocada em P. 65. UCBA Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora? a) b)