Jeita a uma força eletrostática. No caso de duas partículas eletricamente carregadas, usar a lei de Coulomb para relacionar o módulo da força eletr...

Jeita a uma força eletrostática. No caso de duas partículas eletricamente carregadas, usar a lei de Coulomb para relacionar o módulo da força eletrostática, que age sobre as partículas, à carga das partículas e a distância entre elas. Saber que a lei de Coulomb se aplica apenas a partículas pontuais e a objetos que podem ser tratados como partículas pontuais. Se uma partícula está sujeita a mais de uma força eletrostática, usar uma soma vetorial para obter a força resultante. Saber que uma casca esférica com uma distribuição uniforme de carga atrai ou repele uma partícula carregada situada do lado de fora da casca. O que É Física? Estamos cercados de aparelhos cujo funcionamento depende da física do eletromagnetismo, que é a combinação de fenômenos elétricos e magnéticos. Essa física está presente em computadores, aparelhos de televisão, aparelhos de rádio, lâmpadas, e até mesmo na aderência de um filme plástico a um recipiente de vidro. Essa física também explica muitos fenômenos naturais; não só mantém coesos todos os átomos e moléculas do mundo, mas também produz o relâmpago, a aurora e o arco-íris. A física do eletromagnetismo foi estudada pela primeira vez pelos filósofos da Grécia antiga, que descobriram que, se um pedaço de âmbar fosse friccionado e depois aproximado de pedacinhos de palha, a palha seria atraída pelo âmbar. Hoje sabemos que a atração entre o âmbar e a palha se deve a uma força elétrica. Os filósofos gregos também observaram que, se um tipo de pedra (um ímã natural) fosse aproximado de um objeto de ferro, o objeto seria atraído pela pedra. Hoje sabemos que a atração entre os ímãs e os objetos de ferro se deve a uma força magnética. A partir dessa origem modesta na Grécia antiga, as ciências da eletricidade e do magnetismo se desenvolveram independentemente por muitos séculos até o ano de 1820, quando Hans Christian Oersted descobriu uma ligação entre elas: uma corrente elétrica em um fio é capaz de mudar a direção da agulha de uma bússola. Curiosamente, Oersted fez essa descoberta, que foi para ele uma grande surpresa, quando preparava uma demonstração para seus alunos de física. O novo ciência do eletromagnetismo foi cultivada por cientistas de muitos países. Um dos mais ativos foi Michael Faraday, um experimentalista muito competente, com um raro talento para a intuição e a visualização de fenômenos físicos. Um sinal desse talento é o fato de que seus cadernos de anotações de laboratório não contêm uma única equação. Em meados do século XIX, James Clerk Maxwell colocou as ideias de Faraday em forma matemática, introduziu muitas ideias próprias e estabeleceu uma base teórica sólida para o eletromagnetismo. Nossa discussão do eletromagnetismo se estenderá pelos próximos 16 capítulos. Vamos começar pelos fenômenos elétricos, e o primeiro passo será discutir a natureza das cargas elétricas e das forças elétricas. Cargas Elétricas. Seguem duas demonstrações que podem parecer passes de mágica, mas vamos tentar explicá-las. Depois de esfregar um bastão de vidro com um pedaço de seda (em um dia de baixa umidade do ar), penduramos o bastão por um barbante, como na Fig. 21-1a. Esfregamos outro bastão de vidro com o pedaço de seda e o aproximamos do primeiro. O bastão que está pendurado magicamente recua. Podemos ver que foi repelido pelo segundo bastão, mas por quê? Os dois bastões não chegaram a se tocar; o segundo bastão não produziu uma corrente de ar, nem produziu uma onda sonora. Na segunda demonstração, substituímos o segundo bastão por um bastão de plástico que foi esfregado com um pedaço de lã. Dessa vez, o bastão que está pendurado é atraído pelo segundo bastão, como mostra a Fig. 21-1b. Como no caso da repulsão, a atração acontece sem que haja contato entre os bastões. Condutores e Isolantes. Os materiais podem ser classificados de acordo com a facilidade com a qual as cargas elétricas se movem no seu interior. Nos condutores, como o cobre dos fios elétricos, o corpo humano e a água de torneira, as cargas elétricas se movem com facilidade. Nos isolantes, como os plásticos do isolamento dos fios, a borracha, o vidro e a água destilada, as cargas não se movem. Os semicondutores, como o silício e o germânio, conduzem eletricidade melhor que os isolantes, mas não tão bem como os condutores. Os supercondutores são condutores perfeitos, materiais nos quais as cargas se movem sem encontrar nenhuma resistência. Neste capítulo e nos capítulos seguintes, discutiremos apenas os condutores e os isolantes.
Relacionar o módulo da força eletrostática, que age sobre as partículas, à carga das partículas e a distância entre elas, usando a lei de Coulomb.
Usar uma soma vetorial para obter a força resultante quando uma partícula está sujeita a mais de uma força eletrostática.
Saber que uma casca esférica com uma distribuição uniforme de carga atrai ou repele uma partícula carregada situada do lado de fora da casca.
Classificar os materiais em condutores e isolantes de acordo com a facilidade com a qual as cargas elétricas se movem no seu interior.