FÍSICA

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3ª SÉRIE | NIVELAMENTO

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LEI DE COULOMB

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AULA N6

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• Entender a força entre cargas elétricas como uma interação fundamental da natureza.

OBJETIVOS DA AULA

d20 - Analisar a força de interação entre cargas elétricas isoladas ou entre objetos carregados.

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PARA INÍCIO DE CONVERSA

Responda em seu caderno: como você descreve o princípio da atração e repulsão para a eletricidade?

Cargas elétricas de mesmo sinal repelem-se e cargas elétricas de sinal contrário atraem-se.

Fonte: https://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20031/Letiano/Carga_Eletrica.htm

FORÇA ENTRE CARGAS ELÉTRICAS

Para ocorrer atração ou repulsão é necessário que uma força atue sobre as cargas elétricas.

Esta força elétrica, é explicada pela

lei de Coulomb.

LEI DE COULOMB

Fonte: https://fis3engenharia.blogspot.com/2013/08/aula-2-carga-eletrica-lei-de-coulomb.html

Charles-Augustin Coulomb usou uma balança de torção para determinar a força elétrica entre cargas.

Descobriu que a força depende das cargas elétricas e da distância entre elas.

LEI DE COULOMB

A força elétrica entre duas cargas elétricas, é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

F ⇒ força elétrica, em newtons N

K ⇒ constante elétrica: 9 ᐧ 10⁹ Nᐧm²/C²

q e Q ⇒ cargas elétricas, em coulombs C

d ⇒ distância entre as cargas, em metros m

CÁLCULO DA FORÇA ELÉTRICA

Considere duas cargas elétricas de 1 C e 2 C, posicionadas a 1 m de distância uma da outra, determine a força elétrica entre elas.

Primeiro listamos as informações:

q = 1 C

Q = 2 C

d = 1 m

K = 9 ᐧ 10⁹ Nᐧm²/C²

Fonte: https://1.bp.blogspot.com/-gUFzQ85EGPw/Xfj-2R-fciI/AAAAAAAADVk/q_DwMeMi8xYcakhigrbgN4uE3T70-Z3EQCLcBGAsYHQ/s320/for%25C3%25A7a.png

Fonte: https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/2022/04/carga-eletrica.jpg

PRATICANDO 1 - FORÇA ELÉTRICA

(UEL - adaptado) Duas cargas iguais de 2 ⋅ 10^-6 C se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é 9 ⋅ 10⁹ Nm²/C², qual é a distância entre as cargas, em metros?

Copie em seu caderno e procure resolver:

PRATICANDO 1 - SOLUÇÃO

Inicialmente isolamos o quadrado da distância na equação de força elétrica:

substituímos os valores e resolvem-se os cálculos:

Portanto, temos uma distância entre as cargas de 0,6 m.

ATUAÇÃO DA FORÇA ELÉTRICA

Sistemas que acumulam muita carga elétrica, induzem cargas contrárias em corpos próximos(eletrização por indução), gerando assim uma força de atração.

Fonte: https://ensinandoeletrica.blogspot.com/2019/06/painel-de-comandos-eletricos.html

Esta força pode ser medida (calculada) pela lei de Coulomb.

PRATICANDO 2 - PROVA PARANÁ 2023

Todos juntos observem, na imagem, a representação da interação entre duas cargas elétricas idênticas.

16 - (F120410H6) Para dobrar o valor da força de interação entre essas cargas, deve-se dobrar

o valor:

das duas cargas elétricas.

de uma das cargas elétricas.

das massas das cargas elétricas.

do diâmetro das cargas elétricas.

da distância entre as cargas elétricas.

Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

Na aula de hoje, estudamos a lei de Coulomb para a força elétrica.

O QUE VIMOS?

ASTH, Rafael. Notação Científica: como transformar e fazer cálculos. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/notacao-cientifica/. Acesso em: 13 dez. 2023

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GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.

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HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.

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BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Vol 1. Física Moderna. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.

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POLITO, Antony M. M. A Construção da estrutura conceitual da Física Clássica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016.

REFERÊNCIAS