FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF.ª RISÔLDA FARIAS2ªEJA FASE

Unidade IITecnologia

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 7.2ConteúdoLei de Coulomb

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeCalcular a intensidade da força elétrica por meio da lei de Coulomb.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Força elétrica ou Lei de Coulomb

• A força elétrica que age entre dois corpos, ou entre partículas carregadas eletricamente, depende do valor das cargas e da distância entre os dois objetos. Essa força foi chamada de Lei de Coulomb.

REVISÃO

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• O gráfico abaixo nos mostra que quanto maior for a distância que separa os dois objetos carregados, menor será a força elétrica entre eles.

REVISÃO

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REVISÃO

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A intensidade da força elétrica diminui com o quadrado da distância.

• De acordo com a figura ao lado, podemos perceber que a força é de ação atrativa quando as cargas possuem sinais diferentes e de ação repulsiva quando as cargas possuem sinais iguais.

REVISÃO

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Segundo o princípio da atração e repulsão entre corpos carregados, a força elétrica pode ser atrativa ou repulsiva. Você sabe dizer quando essa força é atrativa e quando é repulsiva?

DESAFIO DO DIA

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Esta lei, formulada por Charles Augustin Coulomb, refere-se às forças de interação (atração e repulsão) entre duas cargas elétricas puntiformes, ou seja, com dimensão e massa desprezível.

AULA

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O que a Lei de Coulomb enuncia é que a intensidade da força elétrica de interação entre cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Ou seja:

Q1 ∙ Q2

d2F ∝

AULA

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Onde a equação pode ser expressa por uma igualdade se considerarmos uma constante k, que depende do meio onde as cargas são encontradas. O valor mais usual de k é considerado quando esta interação acontece no vácuo, e seu valor é igual a:

k = 9 ∙ 109 N ∙ m2

C2

AULA

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Então podemos escrever a equação da lei de Coulomb como:

Q1 ∙ Q2

d2F = k ∙

AULA

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AULA

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Para se determinar se estas forças são de atração ou de repulsão, utiliza-se o produto de suas cargas, ou seja:

Q1 ∙ Q2 > 0 ⇒ forças de repulsão

Q1 ∙ Q2 < 0 ⇒ forças de atração

AULA

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AULA

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Exemplo 1(Unifesp) Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0 ∙ 10-16 C e Q2 = 6,0 ∙ 10-16 C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 ∙ 10-9 m. Sendo K0 = 9 ∙ 109 N∙m2/ C2, a intensidade da força de interação entre elas, em Newtons, é de:

a) 1,2 ∙ 10-5

b) 1,8 ∙ 10-4

c) 2,0 ∙ 10-4

d) 2,4 ∙ 10-4

e) 3,0 ∙ 10-3

AULA

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Exemplo 2(FUVEST) Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 ∙ 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30cm, onde K0 = 9 ∙ 109 N∙m2/C2. A força de interação entre essas cargas é:

a) de repulsão e igual a 6,4N.b) de repulsão e igual a 1,6N.c) de atração e igual a 6,4Nd) de atração e igual a 1,6Ne) impossível de ser determinada.

AULA

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Exemplo 3Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3 ∙ 10-5 C e 5 ∙ 10-6 C, que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm.

AULA

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Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 2 ∙ 10-6 C e 3 ∙ 10-6 C, que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 50cm.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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Na Lei de Coulomb:F é a intensidade da força de interação entre as cargas elétricas, no SI é medida em Newtons (N);Q1 e Q2 são os módulos das cargas elétricas, no SI são medidas em coulombs (C);d é a distância entre as cargas Q1 e Q2, no SI é medida em metro (m);k é uma constante de proporcionalidade que depende do meio em que as cargas estão situadas, denominada constante eletrostática do vácuo no SI é medida em N ∙ m2/C2.

RESUMO DO DIA

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Coulomb chegou às seguintes conclusões:

A força elétrica é diretamente proporcional a cada uma das duas cargas.

A força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas.

RESUMO DO DIA

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O que a Lei de Coulomb enuncia é que a intensidade da força elétrica de interação entre cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Ou seja:

Q1 ∙ Q2

d2F ∝

RESUMO DO DIA

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Onde a equação pode ser expressa por uma igualdade se considerarmos uma constante k, que depende do meio onde as cargas são encontradas. O valor mais usual de k é considerado quando esta interação acontece no vácuo, e seu valor é igual a:

k = 9 ∙ 109 N ∙ m2

C2

RESUMO DO DIA

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Então podemos escrever a equação da lei de Coulomb como:

Q1 ∙ Q2

d2F = k ∙

RESUMO DO DIA

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RESUMO DO DIA

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Para se determinar se estas forças são de atração ou de repulsão utiliza-se o produto de suas cargas, ou seja:

Q1 ∙ Q2 > 0 ⇒ forças de repulsão

Q1 ∙ Q2 < 0 ⇒ forças de atração

RESUMO DO DIA

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RESUMO DO DIA

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DESAFIO DO DIA

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Aplicação da eletroestática

É comum encontrarmos estabelecimentos que fazem cópias de documentos pessoais, trabalhos escolares, fragmentos de livros, as cartelas, as nossas avaliações, etc. No interior destas fotocopiadoras, máquinas a laser, encontramos máquinas enormes que fazem centenas de cópias por minuto. Como podemos associar o funcionamento dessas máquinas ao que estudamos sobre eletrostática?

DESAFIO DO DIA

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Segundo o princípio da atração e repulsão entre corpos carregados, a força elétrica pode ser atrativa ou repulsiva. Você sabe dizer quando essa força é atrativa e quando é repulsiva?

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