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Lei de Coulomb Colégio Estadual Constantino Fernandes Física - 3º Ano – Prof.(a) Fabiana de S. S. Gonçalves 2013

Fundamentação Das Cargas

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principio das cargas elétricas

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Lei de Coulomb

Colégio Estadual Constantino FernandesFísica - 3º Ano – Prof.(a) Fabiana de S. S.

Gonçalves2013

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Foi o francês Charles Augustin de Coulomb quemformulou, em 1785, a lei que rege as interações entre partículas eletrizadas.

Lei de Coulomb

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A interação eletrostática entre partículas eletrizadas manifesta-se por meio de forças de atração e repulsão, dependendo dos sinais das cargas.

A força exercida por uma carga sobre outra foiestudada por Coulomb usando uma balança de torçãoinventada por ele. Na experiência de Coulomb, as esferas carregadas são muito menores que à distância entre elas, podendo assim tratar as cargas como pontos carregados ou cargas pontuais. Coulomb conseguia carregar e descarregar as cargas com igual proporção.

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O enunciado da Lei de Coulomb pode ser apresentado da seguinte forma:“A força com que duas cargas elétricas se atraem ou repelem é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

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Considere duas partículas eletrizadas com cargasq1 e q2, a uma distância d uma da outra. De acordo com a Lei de Coulomb, a intensidade da força de interação eletrostática (atração e repulsão) entre as cargas é calculada por:

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Divers

ão de

aula

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1 – Determine a força (atração ou repulsão) de duas cargas puntiformes, no vácuo, segundo as condições abaixo: Dado K0 = 9.109 N.m2/C2.a) Q1 = - 12.10-7 C e Q2 = + 8.10-15 C d =

4m b) Q1 = - 2 nC e Q2 = - 28 C d = 70 cm c) Q1 = 25 mC e Q2 = 45 pC d = 50 cm 2 – Uma pequena esfera possui carga de 40 C, e outra de diâmetro igual, localizada a 20 cm de distância, possui uma carga de – 10 C.a) Qual a força de atração elas? b) Colocando as esferas em contato e afastando-as 5 cm, determine a nova força de interação elétrica entre elas.

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Duas partículas igualmente eletrizadas estão separadas pela distância de 20 cm. A força eletrostática com que elas interagem tem intensidade de 3,6 N. O meio é o vácuo (k0 = 9.109 N.m2/C2).a) Entre as partículas ocorre atração ou repulsão?b) Qual é o valor da carga elétrica de cada partícula?c) Sendo 1,6.10-19 C a carga elétrica elementar (carga elétrica do próton que em módulo é igual à carga elétrica do elétron), qual é o número de elétrons (em excesso ou em falta) que constitui a carga elétrica de cada partícula?

Exercício 3:

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4 – (PUC RS 98) Quando aproximamos, sem encostar, um corpo eletrizado de um corpo neutro, podemos verificar que o corpo neutroa) se eletriza com carga de sinal contrário a do eletrizado. b) se eletriza com carga de mesmo sinal que a do eletrizado. c) permanece neutro. d) é repelido pelo eletrizado. e) não é atraído e nem repelido pelo eletrizado. a

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5 – (UFMG 98)Um professor mostra uma situação em que duas esferas metálicas idênticas estão suspensas por fios isolantes. As esferas se aproximam uma da outra, como indicado na figura.Três estudantes fizeram os seguintes comentários sobre essa situação.Cecília - uma esfera tem carga positiva, e a outra está neutra;Heloísa - uma esfera tem carga Negativa, e a outra tem carga positiva;Rodrigo - uma esfera tem carga negativa, e a outra está neutra.Assinale a alternativa correta.a) Apenas Heloísa fez um comentário pertinente. b) Apenas Cecília e Rodrigo fizeram comentários pertinentes. c) Todos os estudantes fizeram comentários pertinentes. d)Apenas Heloísa e Rodrigo fizeram comentários pertinentes.

c

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6 – (CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:        I.   às cargas das partículas;      II.  às massas das partículas;      III. ao quadrado da distância entre as partículas;      IV. à distância entre as partículas. Das afirmações acima:a) somente I é correta; b) somente I e III são corretas;c) somente II e III são corretas;  d) somente II é correta;e) somente I e IV são corretas.  A

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7 – Duas partículas eletrizadas com cargas elétricas Q1 e Q2, separadas pela distância d, atraem-se com uma força eletrostática de intensidade F. O meio é o vácuo. Determine em função de F a intensidade da força eletrostática de interação entre as partículas, nos casos:a) Mantêm-se os valores de Q1 e Q2 e dobra-se a distância entre as partículas.b) Mantêm-se os valores de Q1 e Q2 e triplica-se a distância entre as partículas.c) Mantém-se a distância d e duplicam-se os valores das cargas elétricas das partículas.d) Duplicam-se os valores das cargas elétricas das partículas e a distância d entre elas.

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Exercício 8:Considere três partículas igualmente eletrizadas, cada uma com carga elétrica Q e fixas nos pontos A, B e C. Entre A e B a força eletrostática de repulsão tem intensidade 8,0.10-2 N. Qual é a intensidade da força eletrostática resultante das ações de A e C sobre B?

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Exercício 9:Duas pequenas esferas metálicas idênticas estão eletrizadas com cargas elétricas +Q e – 3Q. Situadas a uma distância d, as esferas atraem-se com uma força eletrostática de intensidade F = 9,0.10-2 N. As esferas são colocadas em contato e depois de alguns instantes são recolocadas em suas posições originais. Qual é a nova intensidade da força de interação eletrostática entre as esferas. Esta nova força é de atração ou de repulsão?

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10 – Uma pequena esfera possui carga de 40 C, e outra de diâmetro igual, localizada a 20 cm de distância, possui uma carga de – 10 C.a) Qual a força de atração elas? b) Colocando as esferas em contato e afastando-as 5 cm, determine a nova força de interação elétrica entre elas.