INFORMAÇÕES GERAIS CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA III Prof. Bruno Farias.

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1 INFORMAÇÕES GERAIS CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA III Prof. Bruno Farias

2 Conteúdo Programático Arquivo em anexo: CONTEÚDO_PROGRAMÁTICO_FisicaIII.docx CONTEÚDO_PROGRAMÁTICO_FisicaIII.docx

3 Bibliografia HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. Livros Técnicos e Científicos. v. 3, ed. 8. 2009. SEARS, F. W., ZEMANSKY, M. W., Física III - Eletromagnetismo, 12 ª ed., Addison Wesley. São Paulo/SP, 2008. TIPLER, P. A., MOSCA, G., Eletricidade e Magnetismo, Ótica, vol. 1, 5ª ed., LTC, Rio de Janeiro/RJ, 2006.

4 Serão realizadas ao longo do período 03 avaliações. A nota final do discente será obtida através da média aritmética das 03 avaliações. Terá direito a uma prova de reposição o aluno que não comparecer a uma das provas previstas ou que não atingir a média requerida para aprovação. Avaliação

5 O aluno que atingir média maior ou igual a 7,0 será considerado aprovado por média. O aluno que tiver média maior ou inferior a 4,0 e inferior a 7,0 estará apto a fazer à prova final. O aluno que não conseguir uma média superior a 4,0 será considerado reprovado por média, exceto os casos de desistências, que será considerado reprovado por falta. Avaliação

6 Atendimento ao Aluno O Atendimento aos alunos ocorrerá na sala 11 do bloco de sala dos professores, todas as terças das 14:00 h às 17:00 h. Também haverá atendimento disponibilizado pelo monitor da disciplina em horários a definir.

7 CARGA ELÉTRICA E FORÇA ELÉTRICA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA III Prof. Bruno Farias

8 Introdução No nosso cotidiano estamos cercados de fenômenos elétricos, fenômenos magnéticos e/ou fenômenos eletromagnéticos. Exemplos: O fornecimento de energia para os diversos dispositivos elétricos pela passagem de corrente elétrica.

9 Leitura de cartões magnéticos, exames clínicos como ressonância magnética.

10 Radiação emitida por antenas de rádio, TV e telefonia móvel.

11 O ramo da Física que estuda todos os fenômenos citados anteriormente é eletromagnetismo. Os sub-ramos que compõem o eletromagnetismo são: A eletrostática é estudo dos fenômenos elétricos gerados por portadores de carga elétrica em repouso (assunto que será estudado no 1º estágio). A eletrodinâmica estuda os fenômenos elétricos gerados por portadores de carga elétrica em movimento. O magnetismo estuda os fenômenos gerados por campos magnéticos. Eletromagnetismo

12 A carga elétrica é uma propriedade intrínseca de algumas partículas das quais é feita a matéria, tão importante quanto a massa. Carga Elétrica Existem dois tipos de carga elétrica: a carga elétrica positiva e a carga elétrica negativa.

13 A grande quantidade da cargas que existem em qualquer objeto geralmente não pode ser observada porque o objeto contém quantidades iguais dos dois tipos de cargas. Quando existe essa igualdade de cargas, dizemos que o objeto é eletricamente neutro. Quando as quantidades dos dois tipos de cargas são diferentes, dizemos que o objeto está eletricamente carregado.

14 Os objetos eletricamente carregados interagem exercendo forças uns sobre os outros. Essa interação é regida pelo seguinte princípio: Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem. Interação Eletrostática

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16 Condutores e Isolantes Os condutores são materiais nos quais as cargas elétricas se movem em seu interior. Exemplo: cobre, ferro. Os isolantes são materiais nos quais as cargas não podem se mover. Exemplo: vidro, borracha, plástico. Os semicondutores são materiais com propriedades intermediárias entre as dos condutores e as dos isolantes. Exemplo: silício e germânio.

17 DEFINIÇÃO O módulo da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes (q 1 e q 2 ) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre elas. COULOMB CONSTATOU QUE: Lei de Coulomb

18 Onde: F = força elétrica (N) q 1 e q 2 = são as cargas elétricas puntiformes (C) r = distância entre as cargas (m) r= é a constante eletrostática do meio (N.m 2 /C 2 ) e Lei de Coulomb

19 CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADE O valor da constante k, denominada constante eletrostática, depende do meio em que as cargas se encontram. Essa constante k é definida, no SI, por: onde  é a permissividade absoluta do meio onde se encontram as cargas. Lei de Coulomb

20 CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADE Sendo o meio considerado o vácuo, no SI temos: Lei de Coulomb

21 Exemplo Uma partícula com uma carga de + 3,00 x 10 -6 C está a 12,0 cm de distância de uma segunda partícula com uma carga de -1,50 x 10 -6 C. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.

22 Princípio da Superposição

23 Exemplo

24 Exercício

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26 Qual a intensidade da força eletrostática resultante na carga –q, da figura abaixo, se q = 1 x 10 -8 C e a = 5 cm? Exercício

27 Aplicação da Atração Eletrostática

28 Teorema da Casca Casca Esférica Se um excesso de cargas é depositado em uma casca esférica feita de material condutor, a carga em excesso se distribui uniformemente na superfície (externa) da casca.

29 Exemplo

30 A Carga Elétrica é Quantizada Todas as quantidades de cargas positivas e negativas q que podem ser detectadas podem ser escritas na forma: onde e, a carga elementar, tem valor aproximado Quando uma grandeza física pode assumir apenas certos valores, dizemos que é quantizada; a carga elétrica é uma dessas grandezas.

31 Exemplo

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33 Exercício

34 A Carga Elétrica é Conservada Princípio de conservação da carga elétrica: A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.