Prévia do material em texto
FR EN TE 2 AULAS 7 e 8 A lei de Coulomb 527 FRENTE 2 y A lei de coulomb: cargas elétricas atraem ou se repe- lem na razão direta dos módulos de suas cargas e no inverso do quadrado da distância. Q q Carga fonte Carga de prova d F Q = 1 4πε q d2 Fig. 7 Lei de Coulomb. y Na equação anterior, ε é denominada permissi- vidade elétrica do meio, que para o vácuo vale ε0 12 2 28 85 10= ⋅ ⋅ −, C N m . Assim, o termo 1 4πε é denomi- nado constante eletrostática do meio (K), que para o vácuo vale: K N m C0 0 9 2 21 4 9 10= = ⋅ ⋅ πε / y Como a carga de 1 C é muito grande, é comum utilizar- -se alguns submúltiplos do coulomb: Submúltiplo Lê-se como: Valor mC milicoulomb 10–3 C µC microcoulomb 10–6 C nC nanocoulomb 10–9 C pC picocoulomb 10–12 C y Em distâncias não muito grandes entre as cargas, po- de-se considerar que as forças que agem sobre elas formam um par ação e reação. Dessa forma, as forças têm a mesma direção da reta que une as cargas, e sentidos que são definidos pelo princípio da intera- ção das cargas elétricas, o qual afirma que cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais diferentes se atraem. Exercícios de sala 1 UFJF 2017 Duas pequenas esferas condutoras idênticas estão eletrizadas. A primeira esfera tem uma carga de 2Q e a segunda uma carga de 6Q. As duas esferas estão separadas por uma distância d e a força eletrostática entre elas é F1. Em seguida, as esferas são colocadas em contato e depois separadas por uma distância 2d. Nessa nova configuração, a força eletrostática entre as esferas é F2. Pode-se afirmar sobre a relação entre as forças F1 e F2, que: A F1 = 3 ∙ F2. B F1 = F2/12. c F1 = F2/3 . D F1 = 4 ∙ F2. E F1 = F2. AULAS 7 e 8 A lei de Coulomb MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL Física AULAS 7 e 8 A lei de Coulomb528 2 EEAR 2020 Duas cargas são colocadas em uma re- gião onde há interação elétrica entre elas. Quando separadas por uma distância d, a força de interação elétrica entre elas tem módulo igual a F. Triplicando-se a distância entre as cargas, a nova força de interação elétrica em relação à força inicial, será a diminuída 3 vezes. b diminuída 9 vezes. c aumentada 3 vezes. d aumentada 9 vezes. 3 UFTM 2012 O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas cargas elétricas, idênticas e pun- tiformes, em função da distância entre elas. 0,2 9 ⋅ 103 F (N) F 0,4 d (m) Considerando a constante eletrostática do meio como K = 9 · 109 N·m2/C2, determine: a) o valor da força F. b) a intensidade das cargas elétricas. 4 Fuvest Três objetos com cargas elétricas idênticas es- tão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 · 10–6 N. 3 cm1 cm A B C A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é: a 2,0 · 10–6 N b 6,0 · 10–6 N c 12,0 · 10–6 N d 24,0 · 10–6 N e 30,0 · 10–6 N MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 26-09-2020 (16:13) / LEONEL.MANESKUL / PROVA FINAL MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 26-09-2020 (16:13) / LEONEL.MANESKUL / PROVA FINAL Frente 2 - Física Aulas 7 e 8 - A lei de Coulomb