Aula 45 - Cargas e Força Elétrica

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Lição 45
Cargas e Força 
Elétrica
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O Átomo
Núcleo
Prótons e Nêutrons
Eletrosfera
Elétrons
Corpo Carregado
Prótons = ElétronsCorpo eletricamente neutro:
Corpo carregado positivamente: Prótons > Elétrons
Prótons < ElétronsCorpo carregado negativamente: 
Carga Elétrica Elementar
É menor quantidade de carga elétrica que pode ser observada na natureza.
[C] Coulomb𝑒 = 1,6 ∙ 10−19𝐶
Próton
Elétron 𝑒 = −1,6 ∙ 10−19𝐶
𝑒 = +1,6 ∙ 10−19𝐶
Carga Elétrica de um Corpo
𝑄 = 𝑒 ∙ 𝑛
Q: quantidade de carga do corpo [C]
n: número de partículas em excesso
e: carga elementar [𝑒 = 1,6 ∙ 10−19𝐶]
Princípio de Du Fay
Cargas de sinais opostos se atraem
Cargas de mesmo sinal se repelem
Condutores e Isolantes
muitos elétrons livres.
por não possuem elétrons livres.
Condutores:
Isolantes:
Processos de Eletrização
Atrito
É um processo de eletrização turbulento no qual um corpo é esfregado contra o
outro. Desde que os materiais sejam diferentes entre si, a eletrização ocorre.
Processos de Eletrização
Série Triboelétrica
Processos de Eletrização
Contato
Forma de eletrização em que os corpos
são colocados em contato por um certo
período de tempo.
Pelo menos um dos corpos deve estar
previamente eletrizado.
Processos de Eletrização
Princípio de Conservação da Carga.
 𝑄𝐴𝑁𝑇𝐸𝑆 = 𝑄𝐷𝐸𝑃𝑂𝐼𝑆
Para corpos 2 corpos idênticos (forma, dimensão e material)
𝑄𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =
𝑄𝐴 + 𝑄𝐵
2
Processos de Eletrização
Indução
Processos de Eletrização
No final: mesma carga
Terra
Processos de Eletrização
Polarização
Nos corpos isolantes não ocorre a indução, mas pode ocorrer a polarização.
A polarização é o fenômeno do deslocamento reversível dos elétrons para um lado
da molécula, devido a presença de um corpo carregado.
Lei de Coulomb
“A intensidade da força de interação elétrica que age entre dois corpos, ou entre
duas partículas carregadas eletricamente, é diretamente proporcional ao
produto das suas cargas e, inversamente proporcional à distância entre os dois
objetos”.
Lei de Coulomb
𝐹 =
𝑘 ∙ 𝑄1 ∙ 𝑄2
𝑑2
𝑘 = 9 ∙ 109𝑁 ∙ 𝑚2/𝐶2
Lei de Coulomb
Força Distância
F d
F/4 2d
F/9 3d
F/16 4d
Força Distância
F d
4F d/2
9F d/3
16F d/4
(UNICENTRO PR) Três corpos eletrizados inicialmente com carga Q1 = –2 μC, Q2 = 5 μC e Q3
= –4 μC, localizam-se em um sistema eletricamente isolado. Após trocarem cargas entre
si, os corpos 1 e 2 apresentam as cargas Q`1 = 1 μC e Q`2 = 3 μC, respectivamente. Qual a
carga final do corpo 3 (Q`3) ? Qual o número de elétrons cedidos ou recebidos pelo corpo 2?
(Dado: e = 1,6 × 10–19 C)
a)–2 μC e 1,50 × 1013 elétrons.
b) –5 μCe 1,25 . 1013 elétrons.
c) 2 μCe 1,25 . 1013 elétrons.
d) –3 μCe 1,75 . 1013 elétrons.
e) 1 μC e 1,25 . 1013 elétrons.
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exercícios Aula 45 – Cargas e Força Elétrica e
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(PUC RJ) Uma carga q0 é colocada em uma posição fixa. Ao colocar uma carga q1 = 2q0 a uma
distância d de q0, q1 sofre uma força repulsiva de módulo F. Substituindo q1 por uma carga q2
na mesma posição, q2 sofre uma força atrativa de módulo 2F. Se as cargas q1 e q2 são
colocadas a uma distância 2d entre si, a força entre elas é
a) repulsiva, de módulo F
b) repulsiva, de módulo 2F
c) atrativa, de módulo F
d) atrativa, de módulo 2F
e) atrativa, de módulo 4F
(UVV ES - Adaptada) Considere 3 partículas condutoras A, B e C, com as cargas iniciais de
cada uma sendo qA = 28,0 C, qB = 0,00 C e qC = 11,0 C. Serão realizados os procedimentos a
seguir: (i) A partícula A é colocada em contado com a partícula B e depois ambas são
separadas e (ii) a partícula B é colocada em contato com C e depois ambas são separadas.
Após os procedimentos, as partículas são colocadas em linha, com a distância entre elas
dadas por d. Analise as afirmativas a seguir:
I. Ao final do processo, as cargas das partículas são qA = 14,0 C, qB = 14,0 C e qC = 12,5 C.
II. Ao final do processo, as cargas das partículas são qA = 14,0 C, qB = 12,5 C e qC = 12,5 C.
III. A razão entre a força que a partícula A exerce sobre a partícula B e a força que partícula
B exerce sobre a partícula C vale 1,12.
IV. A força é nula no ponto em que se encontra a partícula B.
São corretas apenas as alternativas:
a) I e III.
b) I e IV.
c) II e III.
d) II e IV.
(VUNESP) Considere duas esferas idênticas A e B, isoladas, eletrizadas com cargas qA =
10 μC e qB = –2 μC, fixas e separadas por uma distância d. Nessa situação, a força de
atração entre elas tem intensidade igual a F1. Essas esferas são colocadas em contato e
imediatamente separadas. Agora com cargas q’A e q’B, estão fixas a uma distância 2d uma
da outra e repelem-se com uma força de intensidade igual a F2. Nessas condições, a
razão F2 /F1 é igual a
a) 0,4.
b) 0,5.
c) 0,2.
d) 0,6.
e) 0,8.
(VUNESP) Quatro cargas puntiformes fixas, qA, qB, qC e qD, estão dispostas em um mesmo
plano, conforme a figura. Sabe-se que qA = qB = +q e que qC = qD = –q. Sabendo que a força
elétrica de atração entre as cargas qA e qC tem intensidade F e considerando as distâncias
apresentadas na figura, a resultante das forças elétricas que as cargas qA, qB e qD exercem
sobre a carga qC tem intensidade
a) 3F
b) F 2
c) F 5
d) F 3
e) 2F