Experimento sobre a Lei de Coulomb

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1. RESUMO
A demonstração deste experimento possibilita verificar o quão importante a eletrostática pode ser ao tratar-se das forças elétricas, pois demonstra a intensidade que pode provocar a movimentação das cargas, além de proporcionar alterações dependendo do ambiente em que esteja sendo manipulada.
2. OBJETIVOS
A finalidade do experimento é demonstrar a intensidade que as cargas podem apresentar a partir da quantidade de força elétrica estabelecida sobre elas. 
3. INTRODUÇÃO
O experimento proposto demonstra o cálculo da força elétrica, a qual é determinada por componentes como a variável ‘K’, que determina o valor em que o ambiente interfere nos dados, os valores das cargas que são denominadas Q1 e Q2 ou Q e q e o fator que separa essas cargas, que é a distância, a qual deve ser efetuada no cálculo sempre por metro, pois é o padrão solicitado. Com o uso dessas ferramentas e os pressupostos fornecidos para seus periféricos, pode-se calcular a força elétrica e indicar para onde o vetor das cargas estará direcionado.
4. DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL
O processo do experimento é montado por 2 cargas que estarão em constante energização com valores diferentes, possibilitando assim uma maior quantidade de dados referente ao experimento, além deste fator, pode-se acrescentar os dados referente a constante elétrica do meio proposto, como o ar seco, o vácuo, o petróleo e outros componentes.
Ao iniciar as etapas do experimento um ponto chave é delimitar a distancia entre as cargas, pois a distancia pode interferir diretamente na intensidade, pois quanto mais próximas as cargas estiverem, maior sera a intensidade, e quanto mais distantes estiverem, menor sera a intensidade.
Já no final do experimento, quando se calcula tudo, separando as notações cientificas e descobrindo o valor da força elétrica, a nomenclatura para o resultado é dado em N.m^2/c^2(Newton vezes metro elevado ao quadrado, dividido por coulomb elevado ao quadrado).
5. RESULTADOS E ANÁLISE
Questão 1
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções: “valores de força” e “notação científica”. Em seguida, altera o valor da carga 1 (q1) para 0 μC e mantenha a carga 2 (q2) com 8 μC. Qual o valor da força entre as cargas? E se você manter o valor da carga 1 (q1) em -4 μC e alterar a carga 2 (q2) para 0 μC, ocorre o mesmo? Explique suas respostas!
O valor da força entre as cargas será 0, devido a força depender de ambas as cargas, logo se uma das cargas tiver o valor igual a 0, a força será anulada.
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.|-4|.|0|)/(0,04^2)
f = 0/0,0016
f = 0
Questão 2
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”. Na sequência, coloque a carga 1 (q1) na origem (posição 0) e a carga 2 (q2) na posição 3 cm, conforme imagem seguinte.
O que ocorre com o valor da Força Elétrica se você aumentar (duplicar) o valor da carga 1 (q1) para – 8 μC? A força elétrica aumentará ou diminuirá? Quanto? Você percebeu mais alguma coisa diferente no fenômeno? Explique suas respostas!
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.8.10^-6.0.10^-6)/(3x10^-2)^2
f = 0/9.10^-4
f = 0N.m^2/c^2
valor de ‘k’ utilizado como se estivesse em um ambiente no vácuo.
substituindo o Q2=0uC por 1uC
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.8.10^-6.1.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 72.10^-3/9.10^-4
f = 8N.m^2/c^2
Questão 3
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”. Na sequência, coloque a carga 1 (q1) na origem (posição 0) e a carga 2 (q2) na posição 3 cm, conforme imagem seguinte.
O que ocorre com o valor da Força Elétrica se você diminuir (pela metade) o valor da carga 2 (q2) para 4 μC, mantendo a carga 1 (q1) em – 8 μC? A força elétrica aumentará ou diminuirá? Quanto? Explique suas respostas!
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.8.10^-6.4.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 288.10^-3/ 9.10^-4
f = 288.10^-3 . 9.10^-4
f = 32N.m^2/c^2
Quanto maior for o valor da carga 2 (q2), maior será a força, logo ela diminuirá se for utilizada pela metade.
Questão 4 
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”. Na sequência, coloque a carga 1 (q1) na origem (posição 0) e a carga 2 (q2) na posição 3 cm, conforme imagem seguinte. 
O que ocorre com o valor da Força Elétrica se você duplicar a distância entre elas, ou seja, levar a carga 2 (q2) até a posição 6 cm, alinhando o seu centro com a posição 6 cm? A força elétrica aumentou ou diminuiu nesse caso? Quanto? Explique suas respostas!
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.8.10^-6.4.10^-6)/(6.10^-2)^2
f = 288.10^-3/ 36.10^-4
f = 288.10^-3 . 36.10^-4
f = 8N.m^2/c^2
A força elétrica diminui, pelo fato da distância ser maior, a condução da eletricidade sofrerá perdas.
Questão 5
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”. Na sequência, coloque a carga 1 (q1) na origem (posição 0) e a carga 2 (q2) na posição 3 cm, conforme imagem seguinte. 
Aplique a Lei de Coulomb e encontre um valor mais provável para a constante eletrostática no meio (K). Compare seu resultado com a tabela ao lado e encontre o meio em que essas medidas são validas? Lembre-se: 1cm=0,01m ou 1.10^-2m; uC=10^-6C
ar seco
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (9.10^9.4.10^-6.8.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 288.10^-3/ 9.10^-4
f = 288.10^-3 . 9.10^-4
f = 32N.m^2/c^2
água
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (1,1.10^8.4.10^-6.8.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 35,2.10^-4/ 9.10^-4
f = 35,2.10^-4 . 9.10^-4
f = 3,91N.m^2/c^2
benzeno
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (2,3.10^9.4.10^-6.8.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 73,6.10^-3/ 9.10^-4
f = 73,6.10^-3 . 9.10^-4
f = 8,17N.m^2/c^2
petróleo
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (3,6.10^9.4.10^-6.8.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 115,2.10^-3/ 9.10^-4
f = 115,2.10^-3 . 9.10^-4
f = 12,8N.m^2/c^2
etanol
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = (3,6.10^8.4.10^-6.8.10^-6)/(3.10^-2)^2
f = 115,2.10^-4/ 9.10^-4
f = 115,2.10^-4 . 9.10^-4
f = 12,8N.m^2/c^2
Questão 6
No Simulador “Coulomb's Law (HTML5)”, selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”. Em seguida, altere os valores das cargas e distância (utilize valores de interesse da equipe, exceto 0, tanto para as cargas elétricas como para a distância). 
Aplique a Lei de Coulomb e encontre o valor da força elétrica dentro das condições “criadas” pela equipe. O valor obtido na equação é o mesmo do observado na simulação ao selecionar as opções “valores de força” e “notação científica”? Explique suas respostas! Lembre-se que o valor da constante eletrostática já foi descoberto no item anterior. 
f = k.|Q1|.|Q2|/d^2
f = 9.10^9.(10.10^-6).(8.10^-6)/(2.10^-2)^2
f = 720.10^-3/ 4.10^-4
f = 720.10^-3 . 4.10^-4
f = 180N.m^2/c^2
A força elétrica irá determinar uma força de atração muito grande, a qual irá fazer as cargas colidirem com uma grande intensidade.
6. CONCLUSÃO
Com a execução desses testes, pode-se identificar dados em que a eletrostática demonstra ser bastante interessante e útil no desenvolvimento para com movimentação de cargas em maiores proporções, pois com a certa força elétrica e o calculo adequado para o ambiente solicitado, pode-se diminuir os riscos de acidentes e possibilitar uma maior agilidade e praticidade no transporte de materiais.
7. REFERENCIAS
https://phet.colorado.edu/sims/html/coulombs-law/latest/coulombs-law_pt_BR.html
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