Lei de Coulomb
February 27, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física Ensino Médio, 3°Ano
Lei de Coulomb
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
UM POUCO DE HISTÓRIA Foi o francês Charles Augustim de Coulomb quem formulou, em 1785, a lei matemática que rege as interações entre partculas eletri!adas" #sando o modelo ne$toniano, ele esta%eleceu que a interaç&o eletrostática entre essas partculas manifesta'a(se manifesta'a(se por meio de forças de atraç&o e repuls&o, dependendo dos sinais das cargas"
)magem* Art+echanic domnio p-%lico
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
ITERA!"O E#ETROST$TICA
Cargas Opostas = Atração
Cargas Iguais = Repulsão
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Consideremos dois corpos eletri!ados .com cargas / 1 e /0 e separados por uma dist2ncia d" Q1
Q2
d /uando as dimensões desses corpos s&o muito menores do que a dist2ncia d, podemos representá(los por pontos e chamá(los de %argas el&tri%as pu'ti(ormes)
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Como os corpos est&o eletri!ados, há uma interaç&o el3trica .força F entre eles"
A intensidade intensidade de diminui 4 medida que se aumenta a dist2ncia de separaç&o d" A direç&o de 3 a direç&o da reta que une os corpos"
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
SETIDO DA *OR!A E#+TRICA 1 ( e os corpos forem eletri!ados com cargas el3tricas de mesma nature!a .mesmo sinal, a força el3trica será de
repulsão) Q1 ,
Q2 ,
Q1 -
Q2 -
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
SETIDO DA *OR!A E#+TRICA
0 ( e os corpos forem eletri!ados com cargas el3tricas de si'ais %o'tr.rios, a força el3trica será de atração)
Q1 ,
Q2 -
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
A /A#A!A DE TOR!"O DE COU#OM/
Cou%e a Charles Augustin de Coulom%, com sua c3le%re %alança de torç&o .na 'erdade, um dinam6metro, esta%elecer a lei da matemática possi%ilita o cálculo intensidadeque da força el3trica entre dois corpos eletri!ados" )magem* ertion domnio p-%lico"
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
COU#O COU#OM/ M/ COSTA COSTAT TOU 9UE: 9UE: DE*II!"O O m01ulo 1a (orça 1e i'teração e'tre 1uas %argas el&tri%as pu'ti(ormes 2Q 3 e Q 45 & 1iretame'te propor%io'al ao pro1uto 1os 6alores absolutos 2m01ulos5 1as 1uas %argas e i'6ersame'te propor%io'al ao 7ua1ra1o 1a 1ist8'%ia 1 e'tre elas)
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Q1
Q2
d
Q .Q 2 1
F el = K .
2
d
O'1e: * = (orça el&tri%a 25 93 e 94 = são as %argas el&tri%as pu'ti(ormes 2C5 1 = 1ist8'%ia e'tre as %argas 2m5 ;= & a %o'sta'te eletrost.ti%a 1o meio 2m4 R$*ICO * ? 1 F $N%
d $m%
4F 16F
d/2 d/4
F F/4 F/16
d 2d 4d
1 Fα 0 d
1:F
Hipérbole Cúbica
?F F ;
d.m d?
d0
d
0d
?d
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Determi'e a (orça 1e i'teração e'tre as %argas 9A e 9/) 9,;m
A
/ @ 9C
F = K o
Q A.QB 2
d
/B @ (?mC 0
−:
−9
=m 9 1; C"? 1; C = 1; @ 10 = 0 0 C .9m
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
1
F
Q1 +
Q2
F 4
FR
+
+ 2d
d Eetorialmente*
α = 18
FR = F1 + F2
+>dulo da resultante* FR =
F FR = F -
F 4
Q3
F
√
F12
+ F22
ο
+ 2F1 .F2.cos
FD @ 9F
α
?
4
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
0
F
/1
/0
G
G
F ?
d
0d
+>dulo da resultante* FR =
F
√
F12
+ F22
/9 FD
( F ?
α = o
*R = *3 , *4
Eetorialmente*
FD @ FG
F
+ 2F1 .F2.cos
FD @ 5F
α
?
?
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
F1
9
α = Bo
*R = *3 , *4
/1 G
*R =
√
*34 , *44
,
4*3
)*4)%os α
d /9
/0 F0
G
4d
F0
(
α *R = F1
√*
4 3
, *44
FD
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
?
F1
α = 34o
α
/0 G
FD
*R = *3 , *4
F0 /1 G
(
/9
*R =
√
4 3
*
4
, *4
,
4*3
)*4)%os α
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
5
F1
α = 34o
α
/0 G
FD
*R = *3 , *4
F0 /1 G
(
*R =
(0/9
√
*34 , *44
,
4*3
)*4)%os a
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Q1 ×Q2
F = k ×
2
d
M ×m
F = G ×
2
d
A (orça (orça el&tri%a 1e Coulomb po1e ser 1e atração ou 1e repulsão e'7ua'to a (orça gra6ita%io'al ser 1e atração) 1e eto' s0 po1e
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
a amos mos %al%ular a (orça 1e atração el&tri%a e gra6ita%io'al e'tre 1ois %orpos)
" o c i l % p o i n m o d , r e % % e K * m e g a m )
Corpos que possuam, ao mesmo tempo, massa e carga" /uem pode ser'ir %em para isso 3 um átomo de hidrogênio" Hle tem um el3tron girando em torno de um pr>ton" Ianto o pr>ton como o el3tron tem carga e massa" Hnt&o podemos comparar as duas forças" Jara isso, 'amos precisar sa%er quanto 'alem a carga e a massa de cada um, al3m da dist2ncia entre eles"
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Da1os* massa do pr>ton @ 1,7 L 1;(07 Mg massa do el3tron @ ,1 L 1;(91 Mg carga do el3tron @ carga do pr>ton @ 1,: L 1; (1 C dist2ncia entre o el3tron e o pr>ton @ 5,9 L 1; (11 m
Resol6e'1o: Q1 ×Q2
F = k ×
2
d
*e = 4 G 3-
M ×m
Da!&o entre as forças Fe Fg ,
2
'ale 0,01"1;9 " Hste 'alor significa quantas 'e!es a F a Fe 3 maior que a F a Fg "
F = G ×
d
*g = F G 3-F
A (orça el&tri%a & muito mais
i'te'sa 7ue a (orça gra6ita%io'al)
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Determi'e a (orça resulta'te sobre 9J)
F1
FD
0?=
9J=µ C
/0@8mC
Q’
4,0 m
3,0 m
F0
18= 0
/1@:mC '
F 1 = K o
Q1.Q 2
3
'
F = K
Q2.Q
FD
−9 −: : 1; " ? 1; = 1; 90
8 1; −9"? 1; −: = 1;
= 0? + 18 =
0?=
=
18=
0
@9;=
=
;;
2
o
4
?0
2
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
As cargas q1 e q0 est&o fias, e a carga /O está em equil%rio sustentada por um fio fino e isolante" Petermine a massa da esfera /O" fio isolante
g N
tg.α =
Q1=4mC
I
Q2=12mC 2,0 m
J
2,0 m Q’=2µC
F
0 0
N @ ?5o
F0
=
1
1
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
Q1=4mC
SO#U!"O
g
I N
Q2=12mC 2,0 m
2,0 m Q’=2µC
J 1"qQ q F1 = < o 0 0
−9 −: ? 1; " 0 1; 0 = 1; 0
Q
F0 = < o q0"0q 0
−9
=
1; 101; "001; 0
=
18=
=
5?=
−:
F1
F0
FÍSICA, 3 Ano do !nsino "#dio Lei de Coulomb
SO#U!"O
tg. α = 1 = F1 + J = F0
I N
F1 + J F0
18 G J @ 5?
q
J @ 9:=
F N
0
J @ m"g
9: @ m"1;
m = K ;g
F1 + J
.F1 + J + F0
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R S#=)D, Francisco Damalho" Os (u'1ame'tos
1a *Lsi%a" "ed" re'" e ampl" &o Jaulo* +oderna, 0;;7" R IDDH, Carlos +agno A" *Lsi%a CiN'%ia e Te%'ologia" Eol" 9" 0"ed" &o Jaulo* +oderna, 0;1;" Rhttp://osfundam ite* http://osfundamentosdafisica.blogspo entosdafisica.blogspot.com.br t.com.br
T Tabela abela de Imagens n& do direito da imagem como est' ao slide lado da (oto 2
A!"Me#$ani# / dom dom%nio %nio & &' 'bli# li#o
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