Problemas Resolvidos de Física
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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. FÍSICA 3 CAPÍTULO 28 – O CAMPO ELÉTRICO 09. O mostrador de um relógio possui cargas pontuais negativas −q, −2q, −3q, ..., −12q fixas nas posições dos numerais correspondentes. Os ponteiros do relógio não perturbam o campo. A que horas o ponteiro das horas aponta no mesmo sentido do campo elétrico existente no centro do mostrador? (Sugestão: Considere cargas diametralmente opostas.) (Pág. 28) Solução. O esquema a seguir mostra os vetores campo-elétrico localizados no centro do relógio, devidos a cada uma das cargas posicionadas ao longo da sua circunferência. −12q −11q −q E12 E11 −10q −2q E 1 E10 E2 −9q −3q E3 E9 E4 E8 E5 −8q −4q E7 E6 −7q −5q −6q As cargas diametralmente opostas geram campos que possuem a mesma direção e sentidos opostos e que, portanto, podem ser somados facilmente. kq 7 kq 6kq E17 = E1 + E7 = − 2 i 7 + 2 i 7 =2 i 7 R R R Na equação acima, i7 é um vetor unitário localizado no centro do relógio e que aponta para a carga −7q. 2kq 8kq 6kq E28 = E 2 + E8 = − 2 i 8 + 2 i 8 =2 i 8 R R R A assim segue até o último par de campos. 6kq 12kq 6kq E612 =+ E6 E12 = − 2 i12 + 2 i12 =2 i12 R R R Os vetores E17, E28, etc., são mostrados no esquema abaixo. ________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 28 – O Campo Elétrico 1 Problemas Resolvidos de Física −12q −11q −10q E511 E612 Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES −q −2q E410 −9q −3q E39 E28 −8q E17 −4q −7q −5q −6q A simetria envolvida na distribuição dos vetores mostra que a resultante aponta para o ponto médio entre os marcadores 9 e 10 do relógio, portanto para às 09:30. ________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 28 – O Campo Elétrico 2
