Transferir como PDF, PPTX
Carregado porKiller Max
Força Eletromagnética
1. O documento discute a força elétrica entre cargas pontuais, introduzindo a Lei de Coulomb e explicando como a força varia com a distância e os valores das cargas. 2. A Lei de Coulomb estabelece que a força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. 3. A constante eletrostática k depende do meio, sendo 9×10^9 N·m2/C2 no vácuo.
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a Força Eletromagnética
Força Eletromagnética
- 1. FORÇA ELÉTRICA Lino MendesBarbosa Instituto Federal do Tocantins - IFTO 30 de março de 2015
- 2. 1 Sumário 2 Forçasfundamentais da natureza 3 Forças entre cargas elétricas puntiformes: Lei de Coulomb Cargas puntiformes 4 Força elétrica - Lei de Coulomb Lei de Coulomb Constante eletrostática k Sinal da força elétrica ±Q Distância entre as cargas d
- 3. Forças fundamentais danatureza Desde a década de 60 no século XX, os físicos sabem que em todos os fenômenos físicos estão envolvidos apenas quatro tipos direrentes de interações fundamentais, representadas por quatro diferentes forças: ∙ Força nuclear forte: é a que une prótons e nêutrons no núcleo do átomo; ∙ Força nuclear fraca: é a que causa o decaimento radioativo do núcleo de certos átomos; ∙ Força gravitacional: é a que atua em todas as partículas no Universo; ela é sempre atrativa, nunca repulsiva; ∙ Força eletromagnética: é a força de interação (atração e repulsão) entre corpos possuidores de cargas elétricas e/ou corpos magnetizados.
- 4. Forças entre cargaselétricas puntiformes Cargas puntiformes ∙ Define-se carga elétrica puntiforme como sendo o corpo eletrizado cuja dimensões podem ser desprezados em relação às distâncias que o separam de outros corpos eletrizados.
- 5. Força elétrica ∙ Considereduas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 separadas pela distância d e situadas no vácuo, coforme a figura a baixo. Entre elas ocorre atração (Fig. a), se tiverem sinais opostos, ou repulsão (Fig. b), se tiverem mesmo sinal, com forças de mesma intensidade, mesma direçao e sentidos opostos, de acordo com o príncipio da ação é reação. Figura: a Figura: b
- 6. Força elétrica Lei deCoulomb ∙ A intensidade da força de ação mútua entre as cargas, supostas no vácuo, depende da distância d entre as cargas e dos valores das cargas Q1 e Q2. ∙ A influência desses fatores foi determidado experimentalmente por Charles Coulomb 1 , que estabeleceu o enunciado, conhecido como lei de Coulomb.
- 7. Força elétrica Lei deCoulomb Lei de Coulomb A intensidade da força de ação mútua entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Fe = k0 · |Q1| · |Q2| d2 (1) No sistema internacional de unidades (SI), a unidade de carga elétrica é o coulomb, cujo simbolo é C.
- 8. Força elétrica Constante eletrostáticak A constante de proporcionalidade, k, depende do meio onde estão as cargas e do sistema de unidades adotado. No caso do vácuo, é indicada por k0 e denominada constante eletrostática do vácuo ou simplesmente constante eletrostática. k0 = 9 · 109 · N · m2 C2 (2) Este é o valor experimental da constante eletrostática k0.
- 9. Força elétrica Constante eletrostáticak O quadro a baixo apresenta valores de constante eletrostáticas k de alguns outros meios. Meios k (N · m2/C2) água 1, 1 · 108 quartzo 2, 1 · 109 benzeno 2, 3 · 109 papel 2, 6 · 109 etanol 3, 6 · 108 petróleo 3, 6 · 109 polietileno 3, 9 · 109 Tabela: Valores para a constante eletrostática k para diferentes meios.
- 10. Força elétrica Sinal daforça elétrica ±Q Como as cargas elétricas Q1 e Q2 podem ter sinais diferentes, a intensidade da força elétrica calculada pode ser positiva ou negativa. Devemos interpretar os sinais da seguinte forma: ∙ Q1 e Q2 com mesmo sinal: F > 0 - força elétrica positiva significa repulsão entre as cargas. ∙ Q1 e Q2 com sinais opostos: F < 0 - força elétrica negativa significa atração entre as cargas. Figura: a Figura: b
- 11. Força elétrica Distância entreas cargas d Fixando-se os valores de Q1 e Q2 e variando-se a distância d, a intensidade Fe da força elétrica varia. d 2d 3d 4d 5d Fe Fe/4 Fe/9 Fe/16 Fe/25 Tabela: Variação da Fe em função da distância d das cargas.
- 12. Força elétrica Distância entreas cargas d Figura: Gráfico de Fe x d.
- 13. Força elétrica Exemplos Exemplo 01 Determinea intensidade da força de repulsão entre duas cargas elétricas iguais a 1C, situadas no vácuo e a 1m de distância. É dada a constante eletrostática: k0 = 9 · 109 · N·m2 C2 . Exemplo 02 Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão situados no vácuo a 2m de distância. Sabe-se que a força de repulsão mútua tem intensidade de 0,1 N, use k0. Calcule Q.
- 14. Força elétrica Exemplos Exemplo 03 Adistância entre o elétron e o próton de hidrogênio é da ordem de 5, 3 · 10−11m. Dados: massa do próton: 1, 7 · 10−27kg; massa do elétron: 9, 1 · 10−31kg; carga do elétron: −1, 6 · 10−19C; carga do próton: +1, 6 · 10−19C; constante de gravitação: G=6, 67 · 10−11 · N · m2/kg2; distância entre o núcleo e o elétron: 5, 3 · 10−11m. 1 Determine a intensidade da força de atração gravitacional. 2 Determine a intensidade da força de atração eletrostática entre as partículas. 3 Compare os valores obtidos.