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A Lei de Coulomb

A força elétrica que age entre dois corpos, ou entre partículas carregadas eletricamente, depende do valor das cargas e da distância entre os dois objetos. Essa força foi chamada de Lei de Coulomb.

Foi no ano de 1785 que o cientista francês, Charles Augustin Coulomb, através de medidas laboratoriais determinou que o valor do módulo da força que existe entre duas esferas carregadas, sendo uma carga (Q1) e outra (Q2), é proporcional ao produto, em módulo, de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre elas. A figura abaixo ilustra a relação matemática expressa pelo cientista Coulomb.
 

 

Na expressão, k é a constante de proporcionalidade chamada de constante eletrostática. Caso o meio em questão seja o vácuo, a constante eletrostática é representada por k0, e tem um valor igual a:

k = k0 = 9 x 109 N.m2/C2

O gráfico abaixo nos mostra que quanto maior for a distância que separa os dois objetos carregados, menor será a força elétrica entre eles.
A intensidade da força elétrica diminui com o quadrado da distância
A intensidade da força elétrica diminui com o quadrado da distância
 
É interessante notar que a força elétrica sempre atua na direção da linha imaginária que une as duas esferas (ou corpos), sendo que seu sentido é determinado pelo sinal relativo entre duas cargas.

De acordo com a figura abaixo podemos perceber que a força é de ação atrativa quando as cargas possuem sinais diferentes e de ação repulsiva quando as cargas possuem sinais iguais.

A força elétrica que atua sobre um dos corpos possui o mesmo valor, em módulo, e mesma direção que a força que atua sobre o outro corpo, porém possui sentido contrário.

Colocando-se as cargas Q1 e Q2 ao longo de um eixo imaginário x, podemos representar três situações possíveis. Na figura, podemos ver que sempre surge um par de forças que age separadamente em cada uma das cargas.
Atração e repulsão de dois objetos carregados eletricamente
Atração e repulsão de dois objetos carregados eletricamente

 

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Charles Augustin Coulomb
Charles Augustin Coulomb
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
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Lista de Exercícios

Questão 1

(Unifesp) Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0 . 10-16 C e Q2 = 6,0 . 10-16 C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 . 10-9 m. Sendo K0 = 9 . 109 N.m2/ C2, a intensidade da força de interação entre elas, em Newtons, é de:

a) 1,2 . 10-5

b) 1,8 . 10-4

c) 2,0 . 10-4

d) 2,4 . 10-4

e) 3,0 . 10-3

Questão 2

(FUVEST)Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 . 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30cm, onde K0 = 9 . 109 N.m2/C2. A força de interação entre essas cargas é:

a) de repulsão e igual a 6,4N.

b) de repulsão e igual a 1,6N.

c) de atração e igual a 6,4N

d) de atração e igual a 1,6N

e) impossível de ser determinada.

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