LEI DE COULOMB
Cálculo do módulo da força de interação entre duas
cargas elétricas.
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Marcos Prado
Lei de Coulomb
AÇÃO E REAÇÃO
q1
q2
d
N
1 Coulomb = 1C
Este corpo tem
uma carga de -1C.
C
q1.q2 F α q1
Fα
2 F α qF
2
d
Unidade de carga elétrica
q1.q2
 Ko 2
d
1m
Fα 2
d 9 N.m2/C2
Ko= 9x10
-1C
Ele tem 6,25 x 1018 elétrons
a mais que o número de
prótons.
Obs: Carga do elétron: qe
qe = -1,6 x 10-19 C
EXERCÍCIO 1:
Determine a força de interação
entre as cargas QA e QB.
3,0m
PREFIXOS
mili = 1m = 1x10-3
micro = 1µ = 1x10-6
nano = 1n = 1x10-9
QA = 3µC
QB = -4mC
2
6
3
Nm
3
x
10
C
.
4
x
10
C
qA.qB
9
F  K o 2  9x10
= 12 N
2
2
d
C
(3m)
EXERCÍCIO 2:

F1
q2=8mC
3,0 m

FR
24N
q’=4C
4,0 m
q1=6mC
Determine a força resultante sobre q’.

F2
q’
18N
900
FR  24  18  =30N
2
2
3
6
q1.q'
6
x
10
.
4
x
10
 24N
F1  K o 2  9x109
2
3
3
3
6
q2.q'
9 8 x10 .4 x10
 18N
F2  K o 2  9x10
2
4
4

d
QA
QB
GRÁFICO Fxd
1
F 2
d
F(N)
F(N) d(m)
360
1
X2 X3
÷ 9 ÷4 90
2
40
3
22,5
4
360
1
F 2
d
270
180
14,4
90
40
0
1
2
3
4
5
d(m)
5
As cargas q1, e q2 estão fixas, e a
carga
q’
está
em
equilíbrio
sustentada por um fio fino e isolante.
EXERCÍCIO 3:
Determine a massa da esfera q’.
fio isolante

T

g
α
q2=12mC
2
tg()   1
2
q1=4mC
2,0 m
q’=2C
 
P F1
2,0 m

F2
α = 45o
EXERCÍCIO 3:
q1=4mC

T

g
α
q2=12mC

P
2,0 m
3
6
q1.q'
4
x
10
.
2
x
10
 18N
F1  K o 2  9x109
2
2
2
3
6
q2.q'
12
x
10
.
2
x
10
 54N
F2  K o 2  9x109
2
2
2
2,0 m
q’=2C

F1

F2
EXERCÍCIO 3:

T
α
q
α
 
F1  P

F2
F1  P
tg()  1 
F2
F1  P  F2
18 + P = 54
P = 36N
P = m.g
36 = m.10
m = 3,6 Kg
  
(F1  P)  F2
INFLUÊNCIA DO MEIO NA FORÇA
ELETROSTÁTICA
vácuo
No isolante a força
eletrostática é menos
intensa.
isolante
Força resultante: F
F = Fo - Fi
F < Fo
INFLUÊNCIA DO MEIO NA FORÇA
ELETROSTÁTICA
q1
vácuo
q2
q1.q2
Fo  K o 2
d
d
isolante
q1
q2
d
Fo
F
K
K o q1.q2 

F 
2 
K d 

K = constante dielétrica do meio
Kágua = 81
Kvácuo = 1,00000 ≈ Kar
EXERCÍCIO 4:
As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa
horizontal, sem atrito e isolante.
Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo
que ela fique em equilíbrio?
6,0m
q1=4mC
q1=16mC
As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa
horizontal, sem atrito e isolante.
EXERCÍCIO 4:
Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo
que ela fique em equilíbrio?
Equilíbrio: FR = 0

F1
F1  F2
6,0m

q1=16mC F1
q1=4mC

F1

F2
x

F2

F2
(6-x)
2,0m
4,0m
x
2x
q1.q
q2 .q

K
o
d12
d22
1q
4q
1
2

x 2 ( 6  x )2
Ko
4x2 = (6-x)2
2x = 6-x
x = 2,0m
EXERCÍCIO 5:
As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa
horizontal, sem atrito e isolante.
Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo
que ela fique em equilíbrio?
6,0m
q1=4mC
q1=-16mC
EXERCÍCIO 5:
As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa
horizontal, sem atrito e isolante.
Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo
que ela fique em equilíbrio?
Equilíbrio: FR = 0
F1  F2
6,0m

F2

F1
q1=4mC

F2

F1
6,0m
x
(6+x)
12m
2x
q1=-16mC

F1

F2
q1.q
q2 .q

K
o
d12
d22
1q
4q
1
2

x 2 ( 6  x )2
Ko
4x2 = (6+x)2
2x = 6+x
x = 6,0m
EXERCÍCIO 5:
As cargas q1 e q2 estão fixas sobre uma mesa
horizontal, sem atrito e isolante.
Em que posição deve ser colocada uma carga q’ = -72mC, de modo
que ela fique em equilíbrio?
Equilíbrio: FR = 0
F1  F2
6,0m

F2

F1
q1=4mC

F2

F1
6,0m
x
(6+x)
12m
2x
q1=-16mC

F1

F2
q1.q
q2 .q

K
o
d12
d22
1q
4q
1
2

x 2 ( 6  x )2
Ko
4x2 = (6+x)2
2x = 6+x
x = 6,0m
EXERCÍCIO 6:
As esferas idênticas, cada uma de massa 100g, giram presas por
um fio isolante sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante.
O movimento das esferas é circular uniforme.
DETERMINE a tensão no fio que une as esferas.
10m/s
m
q
q = 200µC
m = 100g
10m/s
EXERCÍCIO 6:
As esferas idênticas, cada uma de massa 100g, giram presas por
um fio isolante sobre uma mesa horizontal, sem atrito e isolante.
O movimento das esferas é circular uniforme.
DETERMINE a tensão no fio que une as esferas.
10m/s
Diagrama de forças sobre q
m
q

FE
C
q = 200µC
m = 100g
10m/s

T

FC
FC é a força resultante, logo,
FC = T - FE
EXERCÍCIO 6:
FC = T - FE
mV 2 0,100.(10)2
 5,0N
FC 

2
R
6
6
q.q
200
x
10
.
200
x
10
FE  K o 2  9x109.
 22,5N
2
d
4
FC = T - FE
T = FC + FE = 27,5N