9° - Física

12/03/15

A lei de coulomb

                A intensidade da força com duas cargas positivas se atraem ou se repelem é diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas é inversamente proporcional à distância entre elas.

F=K.|Q1|.|Q2|              d2

Onde, F= força elétrica (N)

            Q₁,Q₂= quantidade de cargas (m)

            K= constante eletroestáticas (no vácuo, K₀=9x10⁹N.m².C^-2)

Exemplos

1) Calcule a força elétrica que atua no esquema abaixo:

Q₁=4C

Q₂=-3C

D=1m

K=9x10⁹N.m².c^-2

F=?

F=K.|Q₁|.|Q₂|=9x10⁹.|4|.|-3|=9x10⁹.4.3=108x10⁹N ou 108x10¹⁰⁺²=1,08x10¹¹N

             d²                     1²                      1

2) Duas cargas Q₁=3µC e Q₂=4µC estão separados no vácuo por uma distância de 2m. Calcule a força que ativa entre elas. Considere K=9x10⁹N.m².C^-2.

Q₁=3µC -> 3x10^-6C

Q₂=4µC -> 4x10^-6C

D=2cm -> 2x10^-2m

F=?

F=9x10⁹.|3x10^-6|.|4x10^-6|=9x10⁹.3x10^-6.4x10^-6=108x10^-9+(-6)+(-6)=...

                 (2x10^-2)²                  2²x10^-2-2                      4x10^-4        

...108x10^-3=27x10^-3(-4)=27x10⁴=270N

    4x10^-4

3) No vácuo (K₀=9x10⁹N.m².C^-2), são colocadas duas cargas elétricas puntiformes -2µC e -5µC, distante 50cm uma da outra. A força da repulsão entre essas duas cargas tem intensidade:

   a) 63x10^-3N

   b) 126x10^-3N

   c) 45x10^-2N

   d) 36x10^-2N

   e) 18x10^-2N

Q₁=-2µC -> -2x10^-6C

Q₂=-5µC -> -5x10^-6C

D=50cm -> 2x10^-2m

K=9x10⁹N.m².C

F=?

F=K.|Q₁|.|Q₂|=9x10⁹.|-2x10^-6|.|-5x10^-6|=9x10⁹.2x10^-6.5x10^-6=    90x10^-3  =...

             d²                               (50x10^-2)²                    50²x10^-2.2            2500x10^-4

...0,036x10^-3-(-4)=0,036x10¹=0,36N -> 3,6x10^-1

Gráfico da força versus distâncias

Exemplo

Duas cargas quando separadas por uma distância de 4cm tem força de 16N. Quanto será sua força quando a distância for de:

   a) 8cm?

4cm->16N    8=2    F=16=4N

                      4              4

   b) 16cm?

16=4   F=16=1N

 4             16