LEI DE COULOMB Você encontra esta aula no endereço: Cálculo do módulo da força de interação entre duas cargas elétricas. Você encontra esta aula no endereço: http://fisica-para-todos.blogspot.com/ Marcos Prado
Lei de Coulomb AÇÃO E REAÇÃO d F α q1 F α q2 F α Unidade de carga elétrica q1 q2 1 Coulomb = 1C d Este corpo tem uma carga de -1C. -1C C N F α q1 Ele tem 6,25 x 1018 elétrons F α a mais que o número de prótons. F α q2 Ko= 9x109 N.m2/C2 F α m Obs: Carga do elétron: qe qe = -1,6 x 10-19 C
Carga de um elétron 6,25 x 1018 elétrons -1C 1 elétron X qe = -1,6 x 10-19 C Carga de um próton = 1,6 x 10-19 C
EXERCÍCIO 1: Determine a força de interação entre as cargas QA e QB. 3,0m QA = 3µC QB = -4mC PREFIXOS mili = 1m = 1x10-3 micro = 1µ = 1x10-6 nano = 1n = 1x10-9 = 12 N
PREFIXOS deci = d = 10-1 deca = da = 101 centi = c = 10-2 mili = m = 10-3 micro = µ = 10-6 nano = n = 10-9 pico = p = 10-12 femto = f = 10-15 atto = a = 10-18 zepto = z = 10-21 yocto = y = 10-24 deca = da = 101 hecto = h = 102 quilo = k = 103 mega = M = 106 giga = G = 109 tera = T = 1012 peta = P = 1015 exa = E = 1018 zetta = Z = 1021 yotta = Y = 1024
EXERCÍCIO 2: q’=4C q’ 4,0 m 3,0 m =30N Determine a força resultante sobre q’. 24N q2=8mC 4,0 m q’=4C q1=6mC 3,0 m q’ 18N =30N
345 5 X 3 X 4 X 5.6 = 30 3.6 = 18 4.6 = 24
GRÁFICO Fxd d F(N) F(N) d(m) 360 270 180 90 360 1 ÷4 X2 X3 ÷ 9 90 2 40 QA QB GRÁFICO Fxd F(N) F(N) d(m) 360 270 180 90 360 1 ÷4 X2 X3 ÷ 9 90 2 40 3 22,5 4 14,4 5 40 d(m) 1 2 3 4 5
EXERCÍCIO 3: As cargas q1, e q2 estão fixas, e a carga q’ está em equilíbrio sustentada por um fio fino e isolante. Determine a massa da esfera q’. fio isolante 2,0 m q2=12mC q1=4mC q’=2C α = 45o α
2,0 m q2=12mC q1=4mC q’=2C α EXERCÍCIO 3:
EXERCÍCIO 3: q α 18 + P = 54 P = 36N α P = m.g 36 = m.10 m = 3,6 Kg
INFLUÊNCIA DO MEIO NA FORÇA ELETROSTÁTICA vácuo No isolante a força eletrostática é menos intensa. isolante Força resultante: F F = Fo - Fi F < Fo
INFLUÊNCIA DO MEIO NA FORÇA ELETROSTÁTICA vácuo q1 q2 d isolante q1 q2 K = constante dielétrica do meio d Kágua = 81 Kvácuo = 1,00000 ≈ Kar
EXERCÍCIO 4: As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo que ela fique em equilíbrio? 6,0m q1=4mC q1=16mC
EXERCÍCIO 4: As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo que ela fique em equilíbrio? Equilíbrio: FR = 0 6,0m q1=4mC q1=16mC 4 1 x (6-x) 4x2 = (6-x)2 2,0m 4,0m 2x = 6-x x 2x x = 2,0m
EXERCÍCIO 5: As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo que ela fique em equilíbrio? 6,0m q1=4mC q1=-16mC
EXERCÍCIO 5: As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo que ela fique em equilíbrio? Equilíbrio: FR = 0 6,0m q1=4mC q1=-16mC 4 1 6,0m x (6+x) 4x2 = (6+x)2 12m 2x 2x = 6+x x = 6,0m
EXERCÍCIO 5: As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo que ela fique em equilíbrio? Equilíbrio: FR = 0 6,0m q1=4mC q1=-16mC 4 1 6,0m x (6+x) 4x2 = (6+x)2 12m 2x 2x = 6+x x = 6,0m
EXERCÍCIO 6: As esferas idênticas, cada uma de massa 100g, giram presas por um fio isolante sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. O movimento das esferas é circular uniforme. DETERMINE a tensão no fio que une as esferas. 10m/s m q q = 200µC 4,0m m = 100g
EXERCÍCIO 6: As esferas idênticas, cada uma de massa 100g, giram presas por um fio isolante sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante. O movimento das esferas é circular uniforme. DETERMINE a tensão no fio que une as esferas. 10m/s Diagrama de forças sobre q m q C q = 200µC 4,0m m = 100g FC é a força resultante, logo, FC = T - FE
EXERCÍCIO 6: FC = T - FE FC = T - FE T = FC + FE = 27,5N