Física 3 Aula2

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Faculdade Pitágoras - Engenharias
Física3 (Eletromagnetismo) – Aula 2
Lei de Coulomb
Lei de Coulomb
 
Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), nasceu 
na França, e é conhecido principalmente pela 
formulação da lei que traz o seu nome. Com essa 
lei, é possível analizar as forças de interação entre 
cargas elétricas. Observando a fórmula temos:
F → Força de interação entre as cargas q1 e q2
k → Constante de Coulomb = 8,99 x 10⁹ N∘m²/C²
q1 → Módulo da carga q1 
q2 → Módulo da carga q2 
d → distância entre as cargas (em metros)
Ainda pela formula podemos notar que:
“a força de interação entre as duas cargas elétricas 
pontuais é proporcional ao produto dessas cargas”;
“a força, F, de atração ou repulsão entre as duas 
cargas é inversamente proporcional ao quadrado 
da distância, d, entre elas”... em outras palavras:
duplicando d → F torna-se 4 vezes menor
triplicando d → F torna-se 9 vezes menor
quadruplicando d → F torna-se 16 vezes menor
Obs: carga pontual, ou puntiforme, é aquela cuja 
dimensão é desprezível em comparação com as 
demais dimensões envolvidas no problema.
Lembrando que cargas diferentes se atraem, 
enquanto que cargas de sinais iguais se repelem.
Atividades
1) Duas cargas pontuais de 0,05 μC cada estão 
separadas por uma distância de 10 cm. Determine 
(a) a intensidade da força exercida por uma carga 
sobre a outra e (b) o número de unidades 
fundamentais de carga que possui cada uma delas.
(a) a força entre as cargas
F= k q1q2
d²
 
F=8,99 x10⁹0,05 x10 ⁻ ⁶ 0,05 x10 ⁻ ⁶ 
0,1²
F=2,25 x10⁻ ³ N
(b) o número de unidades fundamentais de carga
q=Ne
N=q
e
=0,05 x10 ⁻ ⁶
1,6 x 10⁻ ¹⁹ =3,12 x 10¹¹
2) Três cargas puntiformes estão apoiadas sobre o 
eixo x; q1=25 nC está na origem (x=0 m), q2= -10 
nC está na posição x=2 m e q0=20 nC está na 
posição x=3,5 m. Determine a força exercida por 
q1 e q2 sobre q0.
Analisando força entre q1 e q0 
(cargas positivas – mesmo sinal – repulsão)
F= k q1q0
d²
F=8,99 x10⁹25 x 10⁻ ⁹ 20x 10⁻ ⁹ 
3,5²
F=0,367 x10 ⁻ ⁶N
 força empurrando carga para a direita
Analisando força entre q2 e q0 
(cargas diferentes - atração)
F= k q2q0
d²
F=8,99 x10⁹10 x10 ⁻ ⁹ 20 x 10⁻ ⁹ 
1,5²
F=0,799 x10 ⁻ ⁶ N
 força puxando carga para a esquerda
Força resultante = Soma das forças
Note que elas apontam para sentidos opostos, uma 
contrária a outra. Portanto a força resultante será:
Fres=0,799 x 10⁻ ⁶ −0,367 x 10⁻ ⁶
F res=0,432 x10 ⁻ ⁶ N para a esquerda
3) Uma carga pontual positiva, q1 = 0,23 μC, é 
colocada a uma distância d = 3,0 cm de outra 
carga também pontual, negativa, q2 = -0,60 μC. 
Supondo que q1 e q2 estejam no ar, calcule o valor 
da força F que q2 exerce sobre q1.
4) Duas cargas pontuais, q1=4,0 μC e q2 = -1,5 μC 
estão colocadas sobre o eixo x, a uma distância 
d=15cm uma da outra. Uma carga positiva 
q3=2,0x10⁻⁷ C é colocada entre as duas num 
ponto situado a 5 cm de q2. Supondo que essas 
cargas estejam no ar, calcule:
(a) O módulo e o sentido da Força exercida por q1 
sobre q3. (b) O módulo e o sentido da Força 
exercida por q2 sobre q3. (c) O módulo e o sentido 
da Força elétrica resultante que atua sobre q3.
5) Duas cargas pontuais carregadas com +10 nC 
estão separadas por 2 cm sobre o eixo x. Qual é a 
força resultante sobre uma terceira carga de 
+1,0 nC posicionada exatamente no meio delas? 
Qual será a força resultante se a partícula da 
direita for substituida por outra com -10 nC de 
carga?