os opostos se atraem, os iguais se repelem! porque?
Soluções para a tarefa
Respondido por
4
A Lei de Coulomb é uma lei da física que descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas. Foi formulada e publicada pela primeira vez em 1783 pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb e foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade.[1]
Esta lei estabelece que o módulo da forçaentre duas cargas elétricas puntiformes (q1 e q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atrativa se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.[2][3]

Diagrama que descreve o mecanismo básico da lei de Coulomb. As cargas iguais se repelem e as cargas opostas se atraem
Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força é completamente descrita pela seguinte equação:[1]
{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {r}}},
em que:
{\displaystyle {\vec {F}}} é a força, em Newtons (N);
{\displaystyle \varepsilon _{0}\approx 8.854\times 10^{-12}} C2 N−1 m−2 (ou F m−1) é a constante elétrica,
r é a distância entre as duas cargas pontuais, em metros (m) e
q1 e q2, os respectivos valores das cargas, em Coulombs (C).
{\displaystyle {\hat {r}}} é o versor que indica a direção em que aponta a força eléctrica.[1]
Por vezes substitui-se o fator {\displaystyle 1/(4\pi \varepsilon _{0})} por
k, a constante de Coulomb, com k {\textstyle \approx 8.98\times 10^{9}} N·m²/C².
Assim, a força elétrica, fica expressa na forma:
{\displaystyle {\vec {F}}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {r}}},
A notação anterior é uma notação vectorial compacta, onde não é especificado qualquer sistema de coordenadas.
Se a carga 1 estiver na origem e a carga 2 no ponto com coordenadas cartesianas (x,y,z) a força de Coulomb toma a forma:
{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{(x^{2}+y^{2}+z^{2})^{3/2}}}(x{\hat {\imath }}+y{\hat {\jmath }}+z{\hat {k}})},
Como a carga de um Coulomb (1 C) é muito grande, costuma-se usar submúltiplos dessa unidade. Assim, temos:
1 milicoulomb = {\displaystyle 10^{-3}C}
1 microcoulomb = {\displaystyle 10^{-6}C}
1 nanocoulomb = {\displaystyle 10^{-9}C}
1 picocoulomb = {\displaystyle 10^{-12}C}
Esta lei estabelece que o módulo da forçaentre duas cargas elétricas puntiformes (q1 e q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atrativa se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.[2][3]

Diagrama que descreve o mecanismo básico da lei de Coulomb. As cargas iguais se repelem e as cargas opostas se atraem
Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força é completamente descrita pela seguinte equação:[1]
{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {r}}},
em que:
{\displaystyle {\vec {F}}} é a força, em Newtons (N);
{\displaystyle \varepsilon _{0}\approx 8.854\times 10^{-12}} C2 N−1 m−2 (ou F m−1) é a constante elétrica,
r é a distância entre as duas cargas pontuais, em metros (m) e
q1 e q2, os respectivos valores das cargas, em Coulombs (C).
{\displaystyle {\hat {r}}} é o versor que indica a direção em que aponta a força eléctrica.[1]
Por vezes substitui-se o fator {\displaystyle 1/(4\pi \varepsilon _{0})} por
k, a constante de Coulomb, com k {\textstyle \approx 8.98\times 10^{9}} N·m²/C².
Assim, a força elétrica, fica expressa na forma:
{\displaystyle {\vec {F}}=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {r}}},
A notação anterior é uma notação vectorial compacta, onde não é especificado qualquer sistema de coordenadas.
Se a carga 1 estiver na origem e a carga 2 no ponto com coordenadas cartesianas (x,y,z) a força de Coulomb toma a forma:
{\displaystyle {\vec {F}}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{(x^{2}+y^{2}+z^{2})^{3/2}}}(x{\hat {\imath }}+y{\hat {\jmath }}+z{\hat {k}})},
Como a carga de um Coulomb (1 C) é muito grande, costuma-se usar submúltiplos dessa unidade. Assim, temos:
1 milicoulomb = {\displaystyle 10^{-3}C}
1 microcoulomb = {\displaystyle 10^{-6}C}
1 nanocoulomb = {\displaystyle 10^{-9}C}
1 picocoulomb = {\displaystyle 10^{-12}C}
Perguntas interessantes