INSTITITUTO DE FÍSICA DA USP
FGE0211 - Física III (turma Web)
1^o semestre de 2010

Lista 05

O que acontece com a auto energia de uma casca esférica carregada com uma carga Q quando a comprimimos desde um raio a até um raio b < a? Onde se localiza a variação de energia?

Questão 25.1

Faça o gráfico das funções dadas nas eq. (25.1) e (25.2) em função de r e os interprete.

Questão 25.2

Coloque, num mesmo gráfico, as curvas representando os campos elétricos do próton, eq.(25.4) e de uma partícula puntiforme com a mesma carga. A partir de qual distância as diferenças entre os dois casos tornam-se importantes?

Questão 25.3

Mostre que, em pontos muito próximos da origem, o módulo do campo elétrico do próton, eq. (25.4), tende a zero. Sugestão: Para pequenas distâncias, pode-se expandir a exponencial em série de Taylor.

Questão 25.4

Quando um elétron interage com um próton, a que distância a força é máxima?

Questão 25.5

Mostre, num mesmo gráfico, as curvas representando a energia potencial do sistema elétron-próton, para os casos em que a carga do próton é distribuída, como na eq. (25.1), e toda concentrada num ponto.

Questão 25.6

Mostre que as expressões do campo elétrico e do potencial do próton reduzem-se ao caso puntiforme no limite de distâncias muito grandes.

Questão 25.7

Faça um gráfico mostrando a distribuição de carga no interior de um nêutron.

Questão 25.8

Com que velocidade um elétron deve ser atirado, a partir do infinito, para que ele possa passar pelo centro de um nêutron?

abr2010