ELETROTÁTICA

John

Física CDisciplina

Professor

Princípios da elétrostática

+

-+- -

+ F⃗

F⃗F⃗

F⃗ F⃗

F⃗

ATRAÇÃO

REPULSÃO

Lei de CoulombA força entre duas cargas puntiformes é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado das distâncias entre elas.

Q2Q1−𝐅 𝐅

Lei de Coulomb

d𝐤

𝐅=𝐤∨𝐐𝟏 .𝐐𝟐∨¿𝐝 ² ¿

𝐤=𝟏

𝟒𝛑𝛆

No vácuo: ;

Gráfico Fxd

(ACAFE SC) Sabe-se que duas cargas elétricas exercem forças elétricas uma sobre a outra.

Em relação a essas forças, é correto afirmar que terão:

a) sentidos opostos, somente se as cargas tiverem sinais contrários.b) o mesmo sentido, se as cargas tiverem o mesmo sinal.c) o mesmo sentido, se as cargas tiverem sinais contrários.d) sentidos opostos, somente se as cargas tiverem o mesmo sinal.e) sentidos sempre opostos, independentemente dos sinais das cargas.

O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes, de módulos iguais a Q, varia com a distância entre elas, conforme mostra o gráfico da figura abaixo.Se o módulo da força elétrica é F quando a distância entre as cargas é d, então, quando o módulo da força elétrica for F/2, a distância entre as cargas será?

𝐝 ´=𝐝√𝟐𝐦

�⃗� 𝟏

𝐅𝟐�⃗�𝟏

�⃗�𝟐

|𝐅𝐑|=𝐅𝐑=𝐅𝟏+𝐅𝟐

|𝐅𝐑|=𝐅𝐑=𝐅𝟏−𝐅𝟐

�⃗� 𝟏

𝐅𝟐|𝐅𝐑|=𝐅𝐑 ²=𝐅𝟏 ²+𝐅𝟐²

Casos especiais de vetores

CA

B

dAB

dAC

dBC

𝐅 𝐀𝐁

�⃗�𝐂𝐁

𝐅𝐑

Sistemas de cargas

𝛉

𝐅𝐑❑ ²=𝐅 ²𝐀𝐁+𝐅 ²𝐂𝐁+𝟐 .𝐅𝐀𝐁 .𝐅𝐂𝐁 .cos θ

(UFMG) Observe a figura que representa um triângulo equilátero.Nesse triângulo, três cargas elétricas puntuais de mesmo valor absoluto estão nos seus vértices.O vetor que melhor representa a força elétrica resultante sobre a carga do vértice 1 é

𝐅𝟐𝟏

𝐅𝟐𝟏

�⃗�𝐑

(UNICAMP 2013) Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos, que são partículas provenientes do espaço.

a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a distância do Sol à Terra é igual a 1,5. m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0. m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra.∆ 𝐭=𝟓 .𝟏𝟎 ² 𝐬

b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por , sendo k = 9. N.m²/C². Para a situação ilustrada na figura abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g?

�⃗�

𝐅𝐞

�⃗�45 °

𝐭𝐠𝟒𝟓 °=𝐅𝐞

𝐏 𝐏=𝐅𝐞

𝐪=𝟐 .𝟏𝟎−𝟗𝐂