quinta-feira, 21 de fevereiro de 2019

Força entre cargas elétricas: lei de Coulomb



Livro didático: Capítulo 2


Todo corpo eletrizado possui um uma carga elétrica que é um múltiplo da carga elétrica elementar. Por esse motivo, dizemos que a carga elétrica é quantizada.

Q = n.e

Entre dois corpos eletrizados, colocados a uma certa distancia um do outro, existe um par de forças ação-reação de atração (sinais opostos) ou de repulsão (sinais diferentes)



A intensidade da força elétrica entre duas cargas pontuais, Q1 e Q2, separadas por uma distância d é dada pela Lei de Coulomb:


Onde k é a constante eletrostática do meio. No vácuo,


É comum a utilização de prefixos juntos as unidades para representar a potência de base 10.

Exemplos:

a)       Duas partículas com cargas elétricas q1 = +7µC e q2= +4µC estão separadas no vácuo por uma distância de 1.10-3 m. Calcule a intensidade da força elétrica entre as partículas.




b)      Duas partículas com cargas elétricas q1 = +20ηC e q2= -3µC estão separadas no vácuo por uma distância de 5 cm. Calcule a intensidade da força elétrica entre as partículas.



É importante observar:

·         A intensidade da força é diretamente proporcional as cargas, ou seja, quando a carga aumenta a força também aumenta na mesma proporção;

Exemplo:

Se a intensidade da força elétrica entre um corpo com carga q1=+2µC e outro com carga q2=-3µC, separados por uma distância D, é igual a 10N, qual a intensidade da força elétrica entre:


a)       Um corpo de carga q1=+2µC e outro com carga q2=-15µC separados por uma distância D?


Antes
Depois
Operação
Q1
+2µC
+2µC
Nada
Q2
-3µC
-15µC
x 5 (aumentou 5 vezes)
F
10N
50N
x 5



b)      Um corpo de carga q1=+1µC e outro com carga q2=-21µC separados por uma distância D?


Antes
Depois
Operação
Q1
+2µC
+1µC
÷ 2 (metade do valor)
Q2
-3µC
-21µC
x 7 (aumentou 7 vezes)
F
10N
35N
÷ 2  x 7



·         A intensidade da força é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas, ou seja, quando a distância aumenta a força diminui numa proporção quadrática;

Exemplos:

Considere a representação dos pares de corpos eletrizados. Considere que o valor das cargas seja q1 e q2 e que a força elétrica entre o par inicial tenha intensidade F.



a)       Qual será a intensidade da força elétrica Fa da figura, sabendo que a distancia entre as cargas é três vezes menor que a distância inicial?

Antes
Depois
Operação
d
d/3
÷ 3
F
9F
X 3² = x 9



b)      Qual será a intensidade da força elétrica Fb da figura, sabendo que a distância entre é 2 vezes maior que a distância inicial?

Antes
Depois
Operação
d
2d
x 2
F
F/4
÷ 2² = ÷ 4



Exercícios


Livro página 31 a 33.


 

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