EletrostáTica 2

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EletrostáTica 2

  1. 1. ELETROSTÁTICA <ul><li>Conteúdo de Física </li></ul><ul><li>Prof. Sergio Antonio </li></ul><ul><li>Colégio Professor Fernando Moreira Caldas </li></ul>
  2. 2. Lei de Coulomb <ul><li>A Intensidade das forças de interação (F) </li></ul><ul><li> entre dois pontos matérias </li></ul><ul><li>de cargas q 1 e q 2 </li></ul><ul><li>é diretamente proporcional ao produto </li></ul><ul><li>dessas cargas e, </li></ul><ul><li> inversamente proporcional ao </li></ul><ul><li>quadrado da distância (d ) entre esses pontos . </li></ul>
  3. 3. Matematicamente <ul><li> K = 9 . 10 9 N.m²/C² (vácuo) </li></ul>
  4. 4. Direção das forças de interação é da reta que contém esses pontos.
  5. 5. Exercício resolvido 1 <ul><li>Na figura estão representadas três partículas, 1, 2 </li></ul><ul><li>e 3 de cargas de mesmo valor, q 1 =q 2 =q 3 =3,0 μC, </li></ul><ul><li>ocupando os vértices de um triângulo eqüilátero </li></ul><ul><li>de 1,0 m de lado. Sabendo que as cargas q 1 e q 2 </li></ul><ul><li>são negativas e q 3 positiva, </li></ul><ul><li>determine o módulo da </li></ul><ul><li>força elétrica resultante </li></ul><ul><li>que atua sobre cada </li></ul><ul><li>partícula. </li></ul>
  6. 6. Solução <ul><li>Como as partículas têm cargas de mesmo valor, </li></ul><ul><li>3,0 μC = 3,0.10 -6 C, e a distância entre elas, 1,0 m, </li></ul><ul><li>é a mesma, o módulo das forças de interação entre </li></ul><ul><li>as partículas é o mesmo. F = K.q 1 .q 2 /d² </li></ul><ul><li>F = 9,0.10 9 . 3,0.10 -6 . 3,0 . 10 -6 /1,0² </li></ul><ul><li>F 12 =F 21 =F 13 =F 31 =F 23 =F 32 = 8,1.10 -3 N </li></ul>
  7. 7. Forças de interação que atual em cada partícula.
  8. 8. Resultante das forças em cada partícula . <ul><li>F 1 = F 2 = 8,1.10 -3 N </li></ul><ul><li>F 3 ² = F 23 ² + F 13 ² + 2.F 23 .F 13 .cos60 = </li></ul><ul><li>F 3 = 14.10 -3 N </li></ul>
  9. 9. Conclusão <ul><li>F 1 = 8,1.10 -3 N </li></ul><ul><li>F 2 = 8,1.10 -3 N </li></ul><ul><li>F 3 = 14.10 -3 N </li></ul>
  10. 10. Exercício resolvido 2
  11. 11. Esquema
  12. 12. Perguntas <ul><li>Calcule a força eletrostática entre as duas esferas, considerando que a distância entre os seus centros é de 0,5 m. </li></ul><ul><li>b) Para uma distância de 0,05 m entre os centros, o fio de seda se rompe. Determine a tração máxima suportada pelo fio. </li></ul>
  13. 13. Solução (a) <ul><li>Para d = 0,5 m </li></ul><ul><li>Fe = 9. 10 9 .5. 10 -7 . 5. 10 -7 / 0,5² = 9.10 -3 N </li></ul>
  14. 14. Solução (b) <ul><li>Fr = T – P – Fe </li></ul><ul><li>0 = T – P – Fe </li></ul><ul><li>T = P + Fe P = 5. 10 -2 .10 = 5. 10 -1 N </li></ul><ul><li> para d = 0,05 m </li></ul><ul><li>Fe = 9. 10 9 .5.10 -7 .5.10 -7 /0,05² = </li></ul><ul><li>Fe = 9.10 -1 N </li></ul><ul><li>T = 5. 10 -1 + 9.10 -1 = 14. 10 -1 N </li></ul>
  15. 15. Campo gravitacional
  16. 16. Definição de campo elétrico <ul><li>Semelhante ao campo gravitacional, uma carga gera no seu entorno uma região de influência (ação sobre outras cargas) chamado de campo elétrico desta carga, </li></ul><ul><li>representado pela letra E </li></ul>
  17. 17. Canudo eletrizado – região sombreada representa o campo elétrico.
  18. 18. Carga de Prova <ul><li>Serve para testar a existência ou não de um campo elétrico. </li></ul>
  19. 19. Campo elétrico na carga de prova.
  20. 20. Direção e sentido Força e Campo Elétrico na carga de prova. Fe = E .q <ul><li>q > 0 Fe e E </li></ul><ul><li>mesma direção e sentido. </li></ul><ul><li>q < 0 Fe e E </li></ul><ul><li>mesma direção e sentidos </li></ul><ul><li>opostos. </li></ul>
  21. 21. Módulo do Campo Elétrico (depende apenas da carga geradora ) <ul><li>Q - carga geradora do campo elétrico. </li></ul><ul><li>q - carga de prova. </li></ul>
  22. 22. Direção e Sentido do Campo Elétrico
  23. 23. Campo Radial e Divergente (carga geradora positiva)
  24. 24. Campo Radial e Convergente (carga geradora negativa )
  25. 25. Campo elétrico resultante
  26. 26. Soma Vetorial
  27. 27. Linhas de Força do Campo Elétrico
  28. 28. São linhas imaginárias - vetor campo elétrico tangentes em qualquer ponto; - possuem um sentido igual ao do campo elétrico.
  29. 29. Partícula geradora de carga positiva .
  30. 30. Partícula geradora de carga negativa .
  31. 31. Duas partículas de mesmo valor de carga e de mesmo sinal
  32. 32. Duas partículas mesmo valor de carga e de sinais opostos.
  33. 33. Observação: o número de linhas de força que atravessam os círculos sombreados em verde indica a intensidade do campo elétrico.
  34. 34. Entre duas placas planas (densidade superficial de cargas uniformes) Campo elétrico uniforme.
  35. 35. Esta aula você encontra no site abaixo: <ul><li>http://www.slideshare.net/prof.sergio/eletrosttica-2/ </li></ul>

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