1) Abaixo há valores fictícios de cargas elétricas, distâncias entre elas e constantes eletrostáticas. Em cada caso, calcule o módulo da força de interação elétrica e afirme se é de atração ou repulsão. *
2) Abaixo há valores fictícios de carga elétrica, distância dela até certo ponto e constante eletrostática. Em cada caso, calcule o módulo do campo elétrico. *
3) Abaixo há valores fictícios de carga elétrica, e força elétrica sobre ela. Em cada caso, calcule o módulo do campo elétrico. *
Soluções para a tarefa
1) Para calcular o módulo da força de interação elétrica (Fe) utilizamos a Lei de Coulomb, que é dada pela seguinte expressão:
|Fe| = k . |Q1 . Q2| / d²
Onde temos:
|Fe| = módulo da força elétrica, medida em Newtons (N).
|Q1| e |Q2| = módulos das cargas elétricas, medidas em Coulomb (C).
d = distância entre os centros das cargas (ou corpos eletrizados), medida em metros (m).
k = constante eletrostática
- a força de atração elétrica ocorre quando as cargas têm sinais opostos (+ e - ou - e +).
- a força de repulsão elétrica ocorre quando as cargas têm o mesmo sinal (+ e + ou - e -)
Como os valores de Q1 e Q2 são em módulos das cargas elétricas, devemos utilizar sempre números positivos.
Portanto, ao substituir os valores na expressão, temos que:
a) Fe = 10 . 8 . 8 / 4² = 80 . 8 / 16 = 80 / 2
Fe = 40 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
b) Fe = 4 . 3 . 12 / 2² = 4 . 12 / 4
Fe = 12 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
c) Fe = 3 . 5 . 6 / 3² = 5 . 6 / 3 = 5 . 2
Fe = 10 N
Q1 e Q2 têm sinais iguais, portanto ocorre repulsão elétrica.
d) Fe = 7 . 14 . 2 / 7² = 14 . 2 / 7 = 7 . 2
Fe = 14 N
Q1 e Q2 têm sinais iguais, portanto ocorre repulsão elétrica.
e) Fe = 3 . 6 . 5 / 6² = 3 . 5 / 6 = 30 / 6
Fe = 5 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
f) Fe = 1 . 1 . 2 / 2² = 1 / 2
Fe = 0,5 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
g) Fe = 2 . 3 . 3 / 2² = 3 . 3 / 2 = 9 / 2
Fe = 4,5 N
Q1 e Q2 têm sinais iguais, portanto ocorre repulsão elétrica.
h) Fe = 2 . 2 . 2 / 2² = 2 . 2 / 2 = 4 / 2
Fe = 2 N
Q1 e Q2 têm sinais iguais, portanto ocorre repulsão elétrica.
i) Fe = 15 . 15 . 15 / 4² = 3375 / 16
Fe = 210,9 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
j) Fe = 7 . 3 . 5 / 5² = 7 . 3 / 5 = 21 / 5
Fe = 4,2 N
Q1 e Q2 têm sinais opostos, portanto ocorre atração elétrica.
2) Para calcular o módulo do campo elétrico (E) vamos utilizar a carga que está gerando o campo elétrico, a partir da equação:
|E| = k . |Q| / d²
Onde temos:
E = módulo do campo elétrico, medido em Newton por Coulomb (N/C)
k = constante eletrostática
Q = módulo da carga elétrica que produz o campo elétrico, medido em coulomb (C)
a) E = 10 . 8 / 4² = 10 . 2 / 4 = 20 / 4 =
E = 5 N/C
b) E = 4 . 3 / 2² = 2 . 3 / 2 =
E = 3 N/C
c) E = 3 . 5 / 3² = 5 / 3 =
E = 1,67 N/C
d) E = 14 . 7 / 7² = 14 / 7 =
E = 2 N/C
e) E = 6 . 6 / 3² = 2 . 2 =
E = 4 N/C
f) E = 2 . 1 / 1² =
E = 2 N/C
g) E = 2 . 3 / 2² = 3 / 2 =
E = 1,5 N/C
h) E = 2 . 2 / 2² = 2 / 2 =
E = 1 N/C
i) E = 4 . 15 / 15²
E = N/C
j) E = 5 . 3 / 7²
E = N/C
3) Para calcular o módulo do campo elétrico (E) também podemos partir da equação:
|E| = F / q
Onde temos:
E = módulo do campo elétrico, medido em Newton por Coulomb (N/C)
F = módulo da força elétrica sobre a carga, medido em Newton (N)
q = módulo da carga elétrica, medido em coulomb (C)
a) E = 10 / 8
E = 1,25 N/C
b) E = 4 / 12
E = 0,33 N/C
c) E = 3 / 6
E = 0,5 N/C
d) E = 7 / 2
E = 3,5 N/C
e) E = 6 / 5
E = 1,2 N/C
f) E = 2 / 2
E = 1 N/C
g) E = 2 / 3
E = 0,66 N/C
h) E = 2 / 2
E = 1 N/C
i) E = 4 / 15
E = 0,27 N/C
j) E = 5 / 5
E = 1 N/C
Espero ter ajudado!
Questão 1 !!
Resolvendo:
a) Elas se atraem.
b) Elas se atraem.
c) Elas se repelem.
d) Elas se repelem.
e) Elas se atraem.
f) Elas se atraem.
g) Elas se repelem.
h) Elas se repelem.
i) Elas se atraem.
j) Elas se atraem.
A força eletrostática é dada pela interação de duas cargas elétricas.
Para calcularmos essas forças e se elas são de atração ou repulsão, utilizaremos a Lei de Coulomb:
Onde:
- F é a força em newton [N]
- q1 e q2 são as cargas em coulomb [C]
- d é a distância entre as cargas [m]
- k é a constante eletrostática (o valor dela na vácuo é de 9.Nm²/C²), utilizaremos que foram dadas no exercício.
Quanto a atração, ela acontece quando as cagas tem sinais opostos. A repulsão acontece quando as cargas tem sinais iguais.
*Os sinais das cargas, nessa questão, servem apenas para sabermos se elas se atraem ou não, sendo insignificante ao valor da força, pois elas são colocadas em módulo.
Questão 2!!!
Resolvendo:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Para determinar o Campo elétrico que é gerado pela interação dessas Duas cargas com outra carga distante, utilizamos a fórmula:
Onde:
- E é o Campo elétrico produzido [N/C]
- k é a constante eletrostática [Nm²/C²]
- Q é o valor da carga [C]
- d é a distância entre as cagas que é igual a [m]
Questão 3!!
Resolvendo:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
O Campo elétrico também pode ser calculado pela razão entre Força Elétrica e a carga.
A relação entre campo elétrico e força elétrica é dada por:
Onde:
- E é o campo elétrico [N/C]
- F é a força elétrica [N]
- q é a carga elétrica [C]
O desenho a anexado mostra as linhas de campo, elas podem ser positivas ou negativa e é isso que faz com que cargas elétricas se atraiam (quando tem cargas opostas) ou se repelirem (com cargas de mesmo sinal). O sinal do campo elétrico não tem relação com o módulo, sendo ele apenas uma forma de demonstrar a direção das linhas de campo.
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Sobre Cálculo do Campo Elétrico: https://brainly.com.br/tarefa/28114406
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