Física III - Eletrostática: Resumo sobre Força Elétrica e Lei de Coulomb (Halliday Cap. 21)

Física III Eletrostática Força Elétrica Halliday capítulo 21 Força Elétrica Lei de Coulomb Halliday capítulo 21 Aplicação da força elétrica pintura eletrostática httpswwwyoutubecomwatchvVfQ47ZBUSS4 Carga elétrica Existem dois tipos de cargas elétricas positiva e negativa O próton tem carga elétrica positiva e o elétron tem a carga elétrica negativa O valor da carga é o mesmo só muda o sinal Os elétrons são trocados entre os corpos o corpo que perde elétrons fica carregado positivamente o corpo que ganha elétrons fica carregado negativamente O valor atual para a carga fundamental do elétron é em módulo igual a e 1602 176 634 1019 C coulomb Qualquer outra carga deve ser múltiplo desse valor seja ela positiva ou negativa Cargas elétricas de sinais iguais se repelem ou Cargas elétricas de sinais opostos se atraem Força elétrica A força elétrica sobre a carga 2 devido a carga 1 é dada por Ԧ𝐹21 1 4𝜋𝜀0 𝑞1𝑞2 𝑟2 Ƹ𝑟 Onde 𝑞1e 𝑞2 são as cargas elétricas das partículas 𝑟 é o módulo da distância entre elas e Ƹ𝑟 é o versor apontando da carga 1 para a carga 2 A constante da equação vale 1 4𝜋𝜀0 899109 N m2C2 𝜀0 885 1012C2N m2 é a permissividade do vácuo Importante lembrar A direção da força é ao longo da reta que une as cargas A força pode ser de atração ou repulsão dependendo do sinal das cargas Para duas cargas dadas quanto maior a distância menor será a força entre elas Para uma dada distância quanto maior o módulo das cargas maior a força entre elas No caso de se ter mais de duas cargas vale o princípio da superposição das forças A força resultante sobre uma carga é a soma das forças elétricas que ocorrem entre essa carga e as outras aos pares No exemplo abaixo a força resultante sobre a carga 1 é devido a interação entre 1 e 2 e entre 1 e 3 11 Na Fig 2124 as cargas das partículas são q₁ q₂ 100 nC e q₃ q₄ 200 nC O lado do quadrado é a 50 cm Determine a a componente x e b a componente y da força eletrostática a que está submetida a partícula 3 42 Na Fig 2138 duas pequenas esferas condutoras de mesma massa m e mesma carga q estão penduradas em fios não condutores de comprimento L Suponha que o ângulo θ é tão pequeno que a aproximação tan θ sen θ pode ser usada a Mostre que a distância de equilíbrio entre as esferas é dada por x q²L 2πε₀mg¹³ b Se L 120 cm m 10 g e x 50 cm qual é o valor de q 52 Uma partícula de carga Q é mantida fixa na origem de um sistema de coordenadas xy No instante t 0 uma partícula m 0800 g q 400 μC está situada no eixo x no ponto x 200 cm e se move com uma velocidade de 500 ms no sentido positivo do eixo y Para que valor de Q a partícula executa um movimento circular uniforme Despreze o efeito da força gravitacional sobre a partícula Exercícios para casa a D 192 cm b A distância D deve reduzir a x 140 cm e b y 0 Exercícios para casa q3 45 mC