Força Elétrica

A força elétrica é a força que aparece como interação entre duas partículas carregadas. Os corpos com cargas de mesmo sinal vão sofrer uma força de repulsão e os corpos com cargas de sinais contrários vão sofrer atração.

A força elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas elétrica e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

K é a constante eletrostática. Para o vácuo:

 As forças de atração ou repulsão elétrica formam um par de ação e reação nos moldes da Terceira Lei de Newton.

Não esqueça que a força é uma grandeza vetorial. Desse modo para saber o resultado da soma de vetores é preciso fazer o desenho e depois calcular a resultante. Execute as contas sem sinal nas cargas. Use em módulo.

Alguns exercícios clássicos:

1) Uma partícula com carga - 2,0 μC está colocada a 30 cm de uma carga de 4,0 μC. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas. Considere a constante do meio como K = 9,0 x109Nm2/C2.

Solução:

A letra grega μ representa 10-6. Então as cargas valem -2 x 10-6 e 4 x 10-6

A distância entre as cargas deve estar na unidade netros porque a constante usa metro (K = 9,0 x109Nm2/C2)

D = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10-1 m ( é melhor fazer a conta com potências de 10)

Usando a fórmula (não coloque o sinal das cargas)

Junte as potências e espere para simplificar

 

2) Uma carga Q colocada a uma distância D de outra carga q recebe uma força elétrica de módulo F. O valor de Q é triplicado e o de q é duplicado e as cargas são separadas de uma distância 2D. A nova força é F'. O valor da razão entre o módulo de F' e o módulo de F é:

a) 1,5

b) 2

c) 3

d) 4

e) 6

Solução:

Na primeira situação a força vale:

  (em módulo)

para F'

Letra A.

3) Três partículas A, B e C com cargas de mesmo módulo estão colocadas nos vértices de um triângulo equilátero como indica a figura abaixo (os sinais das cargas estão ilustrados também).

 Assinale a opção que melhor indica o vetor força resultante elétrica sobre a carga colocada no vértice A.

Solução:

A carga positiva B provoca repulsão em A.

A carga negativa C provoca atração em A.

A resultante é a soma vetorial das duas forças.

Como as cargas possuem o mesmo módulo e estão à mesma distância de A, as forças de atração e repulsão são iguais.

Forma-se um novo triângulo equilátero:

O que garante que a força resultante terá módulo igual à repulsão ou atração, direção horizontal e sentido para direita.

Letra C.

 

Bom estudo



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