is trocam elétrons com o dedo. distâncias que o separam de outros corpos. de materiais diferentes, quando os. Em relação a esses corpos, orma isolada do meio, é correto 5.2- Lei de Coulomb Considere duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 separadas por uma distância d e situadas no vácuo. Entre elas ocorre atração ou repulsão, com forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, de acordo com o Princípio da Ação e Reação. ente e o outro negativamente. vamente e o outro permanece amente e o outro permanece Se q1 e q2 têm o mesmo sinal de carga, a força elétrica entre as duas cargas (ou a força elétrica que cada carga exerce sobre a outra) é repulsiva Lista de Exercícios Física Leonardo Gomes 28.07.2015 Força Elétrica gativamente. sitivamente. ARITO1. Uma esfera metálica, sustentada por uma haste isolante, encontra-se em equilíbrio eletrostático com uma pequena carga elétrica Q. Uma segunda esfera idêntica e inicialmente descarregada aproxima-se dela, até tocá-la, como indica a figura abaixo. S PROPOSTOS Se q1 e q2 têm sinal de carga opostos, a força elétrica 4)le 5)co A ele le éC po op sto em m co nta totoco co mma aae ra A .. .E sta e sfe ra ,,,e tão e é osto em nta co esfe raentre staas sfe raé ntã o,,, duas cargas é atrativa (ver figura abaixo). e é p sto e co nta to m esfe sfe ra AA EE sta ee sfe ra éé een ntã o éxim po ea m nta to co m aC e ra A .o sta eh sfe éco ,m e ntã o,,,, ae ple ro xim asto da ada d a saco esfe sfe ra ss BB eeC C q u e lin h a d a s e a pxim ro ds se e sfe ra qe u e stã oa lin a m la a p ro a d a d ra s B e qsfe u ee estã stã oE aa lin h aa dd ara ssco co m eela la B 9)n Bn 10) E a p ro xim a dco aco dm a sto e sfe ra B ese Cm q uca eca er–se stã a lin h air, d a s co m e la , ea le én pd o sto e co nta tossi, co m a eto sfe ra A. ..o E sta e sfe ra é e ntã oss ,s m a te d o co n ta to e ntre si, se m r–se g u a s sfe ra m a te nd o nta to etre ntre si, to .A Ase se gu ir, s,e sfe ra m n te n o n ta e n se m to ca r–se A se gu ir, aa s ee sfe ra m a n te nd o co nta to e ntre si, se m to ca r–se . A se gu ir, a s e sfe ra s a p ro xim a d a d a s e sfe ra s B e C q u e e stã o a lin h a d a s co m e la , B e C , qu e e sta va m in icia lm e n te e m co nta to e n tre si, sã o B e C , qu e e sta va m in icia lm e nte e m co nta to e n tre si, sã o B 14) e C,Aque esta15) vamAinicialmente em contato entre si, são )D m ae n te nd co e ntre si, m to ca .aA seto gu ir,ntre ao so eu sfe ra s B C ,a qu ee ea sta in icia lm e nte er–se m e sã o se p a ra d ad so e anta Bto éva am p ro xim ase d D lig a d rra p fio se p a ra ae s B é aro pro xim aa d ada da lig a aà te rra m fio se p a ra d s a B é a p xim a d a d a DD lig aco dd anta ààte te rra pp orrrsi, uum m fio Bco e C ,dr,a qu e e sta va m in icia lm ea nte es m co nta to e ne tre sã o se p a ra sse ese am B é a p–la ro xim a d as da D lig a dga àd te rra p o rsi, ufio m fio co n d u to m to cá –la . A p ó s lg un se un o s, sse é nd uto r, to cá . A p ó a lg un s se g un d o s, e sse fio é condutor, sem tocá–la. Após alguns segundos, esse fio é se p ad ra doa ea écá ap roxim aó ds a da Dlig da te psse or um co nd uto r,.sse mBto –la . Ap algun sa se guànd orra s, e fiofioé co rta o . co rta d corta do. r, sem tocá–la. Após alguns segundos, esse fio é cond rtauto do. co rta drtir o.dada A p a rtir situ açã çã o,,o,é ééco co rre totoa a u e a llld a A p a situ açã co rre afirm sin carg rga a partirCOULOMB da situ a o rre to afirm firm ara rrq qq uu eeo oosin sin aa dd aaca ca rg a A LEIA DE A p a rtir dra çã o,e to afirm a rnte qu a carga elétricas puntiformes é diretamente proporcional ao da ad sae e sfe ra saA A ,AB B C e Dé é,,co re sp e ctiva m e ::e ssfe esfe ssitu ,,,a BC ,C D ére , rre re sp ectiva m e nte : o sinal d d s ra s , e D é sp e ctiva m e n te Aap aertir das A situ ééco rre to afirm aproduto qu:e o sinaldos da carg a d s sfe ra ,–. Ba,çã Co e,D , re sp ectiva m ernte módulos de suas cargas a ) +, +, +, –. Após o contato, a carga elétrica adquirida pela segunda esferaeé:inversamente a ) +, +, +, ad ))as+, +, +, –., B, CeDé, respectivamente: e sfe ra s A +, +, +, s elétricasba são forças –, –, +,Q +.–. –, –, +, +.de campo, proporcional ao qua bb )a)))b)–, –, +, +. +, –, +,+, +,+. –. –, distância, como c)c) +, +, +,+, –,–, –.–.as forças +, a) c) –, –. b) +, –,+, –, +, +. c) +, –, –. 2 Q .Q d –, +,+, –,–, +.+. –, nça que d as gravitacionais são 1 2 )))d)–, +, c) +, +,–, –,+. –. –, +, –, +. F ed +, –, +, +. +, –, +, +. b) Q e K 2 e )e)))e)+, –, +, +. d –, +, –, +. +, –, +, +. C d Charles Coulomb (1736-1806) e) c) +, –,2Q +, +. 3.3. F0578 (U FFF)F)Nu m aaexepxp eriê ncia e le tro stá tica aa liz aa dd aannoo F0578(U (U N um eriê nciad dee e le tro stá ticare re liz imentalmente uma expressão 3 . F 0578 F F ) N u m a e x p e riê n cia d e e le tro stá tica re a liz a d a n o K =stá eletrostática do meio. s s 3. la Fb 0578 (U Fd Fid ) id N utico mado e x pe riê ncia d e e le tro tica re a liz dba n os pte os rte d) Nula ob ra tório á tico In stitu e ís ica dconstante aa UU FFF da uliz aa sa oola s la otó ra tó rio á dxp oIn In stitu tod de eF F ísica d d u sd la e Fb0578 (U F Fd )d N u mad e e riê nto cia e le trostá tica ab n o obxo rte calcular valor da força entre lala o ra rio d id á tico stitu to ddd e F ísica d a U F d a s b o la s 2 b o ra tó rio idá tico do oa In stitu to e F ísica dm am U FF Fre du uo asa sa b o la s ,s aix o, 3. o o rte s id ê n tica s ã o p e n d u ra d s p o r fio s iso la n te s u ito fin o s u m a id ê n tica s sã o p e n d u ra d a s p o r fio s iso la n te s u ito fin a u m a xixo o, , la ra tó tico dd od In stitu to Fla ísica a U FFfin duo as sa bu ola a idid êb no tica ssrio s ãodoidá ppeen uura aas ppooro fio sd is o n te sdm u ito msa a 9 N.m ados. verificou que ê n tica sã nd d ra s rtra fio se iso la n te m u ito fin orre srre a u m ente é é Coulomb e No K = 9.10 0 a ixo ce rta distâ n cia u m ara a u tra . .s E la ssla sn ã oo ,ss,vácuo e nu tã oo ,,fin ca gga d ss ce rta d istâ ncia uu m ad ds aop o u E la sã e n tã ca a daa e éé, id ê n tica s s ã o p e n d d a o r fio iso te m ito o s a u m a te ce rta d istâ n cia u m a d a o u tra . E la s s ã o , e n tã o , ca rre g a d a s ração ouece de repulsão) é tanto C2 rta distâ n cia um m a d a od u tra .dife Eife la sre sã os,dd e n tãrg o ,aaca rre gadd a s nte é le m enete coco m qa u n tid a re nte so ee ca ee lé trica etrica letrica m ncia te qa ud aa ntid ae dses d n te en ca rg lé trica de e ce rta d istâ n u m o u tra . E la s s ã , tã o , ca rre g a d a s ee lele trica mee nn te co m qqucorpos, anntid aaddeessddife re n te ssd e carga elétrica de trica te co m u tid ife re n te de s valores 2. das cargas nos Numa experiência no laboratório didático do Instituto de Física da m e s m om sin ate l:al:a obla Iare ce bd e 88uife n id an d eeletrostática s rg aae eeaabb oola IIrealizada m e sm o sin abm oqla Inre ce bees ude nre id ate d e ca rg la II ee le e n u tid a ssd dd eeca ca de m strica m oom ssin in a l:eles. aco bboola IIare ce bb ee 88duu nnid ad e s d e carg rga a eléatrica bola II m e s m a l: a la re ce ida d e s d r a distância entre Ou seja: re ce bebo2 uin nuid ed s dla e ca rgce aidênticas .a re ce es2 nl:a idd eos de ca rg .e 8 unidades d m e sm a a b I re b e ca rg a e a b o la II UFF duas bolas são penduradas por fios isolantes muito finos a uma certa distância uma re ce bb ee22uu nn id aaddeessddeeca re ce id carg rgaa.. gas se atraem recebe2 uou nidadrepelem es decarga. é da outra. Elas são, então, carregadas Esco lha oo dia gra mm aa qu rere pao re se nta rre tata m ee nte ssfo rça ssddeeeletricamente com quantidades diferentes de carga elétrica Esco lhproporcional a dia gra qe u e pre se ntaco co rre m nteaa fo rça nversamente E sco lh aao ooe dd ia ggra m a uue re nnta ta en teas fo rça s de E sco lh ia ra m aqq q ere rep p rese se taco corre rre tam nte de mesmo sinal: a bola I recebe 8 unidades de carga e a bola II recebe 2 unidades de carga. in te ra çã n tre a s bo la s. E sco lh a o d ia g ra m a u e re p re se n ta co rre ta m e nte a s fo rça s de in te ra çã o entre a s b o la s. separa. inAssim, se aassb distância in te ra çã o en tre bo la s. te ra çã o e n tre a o la s. in te ra çã o e ntre a s bo la s. a força de uma sobre a outra é Escolha o diagrama que representa corretamente as forças de interação entre as bolas. ll llll ede ãd ooriginal. Para medir as lll forças, ll a) o d e ll de a ) a ) o d e do de detectar a força elétrica aa ))) a torção de um fio. A partir dessa b)b) força extremamente sensível, bb ))) b b) . uu la sla cu u la ss la s ra s a s e ra ss m e ra eras e lo ss ee lo alo sslo a b e s e n o s n o s u e n os o s enos não.s a tro aa tro q u atro tro etro D .D eD e D .. . u m a m a m u m D . umaa sso so esso m a,,, , sso so, c)c) c) c) c)c) d)d) d) dd )) e) ee ))e) e) EXERCÍCIOS DE AULA 44. .4. FF 00314 30314 14 (F uvest u sssiso la n te s, ,,,,ig ig u a is, F (F uvest F ase)D u a b a rra iso la te s,A Ae B ig is, (F u vest–––1ª 1ª1ªF Fase) ase) DD ua as ssb ba arra rra iso la n te s, A e B u a is, uvest nn te s, A eeB B ig uu aa is, 4. F 0 3 1 4 (F u ves t – 1ª F ase) D u a s b a rra s is o la n te s, A e B , ig u a is, co lo ca ddad uum aaam eesa ,, ,de tê m e m a s xtre m id a d e s, co lo ca atrês ssso sbo b re u m m e sa tê mum e msu su xtre m id e s, ass bre re m m sa tê m e1. m su a sss e e xtre m id a d e s , vértices co lo ca soo m su aa ee xtre m id aa dd e s, 3. Em vértices quadrado são fixadasdeas q1são =q2fixadas =10μCase (FATEC) Em três umcargas quadrado co lo ca dsassco sm om bca re u m aelé m etrica sa,ssstê m e m su a eu xtre a ea sis , ee sfe ra s m rg aa sa trica d ó d u lo s u a is e sin a is esfe ra co ca rg e d m ó d u lo ssig ig a ism eidsin sd in co ca rg sse lélé trica de eem m ó d u lo s ig u a is e a is sfe ra d ig u a is e sin a is cargas q = q = nforme a figura. figura. 1 2 3 e s fe ra s co m ca rg a s e lé trica s d e m ó d u lo s ig u a is e s in a is oo pp oo sto s.s.s.A bbab A éééfixa ,, m a o d e ira rrrrliv re m e n te o p osto a rra fixa ,m m a b a rraB ira livre m te sto AA arra rra AA fixa as ssa aab ba arra rra BBp pp o d e g ira livre e n te oo dd eeg gg ira liv rem m ee nn te o p om sto s . A b a rra A é fix a , m a s a b a rra B p o d e g ira r liv re m e n te ee m to rn o d e se u ce n tro O , q u e p e rm a n e ce fix o . N a s s itu a çõ e s I e to rn o d e se u ce n tro O , q u e p e rm a n e ce fixo . N a s situ a çõ e s I mtorno de seu centro O, que permanece fixo fixo.. N Na asssitu situa açõ çõe essII e m rn d eB sBe u nlo tro O ,d q eme p rm ario n e,ce fix o .oo N ase situ a çõ es ee II, aa b ab fo iice co ca dda e m o siçõ s p o sta s. eII,to II, abo arra B ico co lo ca e e q u ilíb rio e mp siçõ sta arra rra fofo lo ca aa eu m eq qu uilíb ilíb rio ,,e em m p o siçõ e ssso o p o sta s. m pp siçõ ee oo pp oo sta ss..I e II, bca a rra fo ide co lo ca d a e q uo ilíb e m pd o siçõ s oB p op sta s . P a ra ca dd ad uuB m a d aa ssssitu a çõ e q ilíb rio a a rra p o d e P aa ra u m d e ssa situ a çõ e e q ilíb rio a rra B p ra ca aa m aa ess ssa situ am çõ es, s,s, ooe erio qu u,u ilíb rio d a b a rra B o d e P a ss rio dd aab bb ae rra B p oo dd ee P a ra ca d a u m a d e s s a s s itu a çõ e s , o e q u ilíb rio d a b a rra B p o d e ss ee rrreco n s id e ra d o co m o s e n d o , re sp e ctiv a m e n te , s rco co n s id e ra d o co m o e n d o , re sp e ctiva m e n te , s e n s id e ra d o co m o s e n d o , re sp e ctiva consideradocomosendo, respectivamente, ser consideradocomosendo, respectivamente, q3=–10μC, conforme a A força elétrica resultante sobre a carga q1 é representada pelo vetor IFSul Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente por escrito. Campus Pelotas-Visconde da Graça 5 Todos os direitos reservados. Física / Módulo18 Lista de Exercícios Física Leonardo Gomes 28.07.2015 A força elétrica resultante sobre a carga q1 é representada pelo vetor a) b) c) d) e) 4. Duas esferas metálicas idênticas, separadas pela distância d, estão eletrizadas com cargas elétricas Q e -5Q. Essas esferas são colocadas em contato e em seguida são separadas de uma distância 2d. A força de interação eletrostática entre as esferas, antes do contato tem módulo F 1 e após o contato tem módulo F2. A relação F1/F2 é a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente por escrito. Todos os direitos reservados. Lista de Exercícios Física Leonardo Gomes 28.07.2015 Gabarito 1. 2. 3. 4. A B E E Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente por escrito. Todos os direitos reservados.