Eltricidade

Uma carga elétrica é denominada de puntiforme ou pontual quando as dimensões do corpo que contém essa carga podem ser desprezadas. A Figura 02 esquematiza duas cargas pontuais bem próximas, isoladas da influência de outras cargas. Em A, as cargas têm sinais opostos, em B, ambas são positivas e em C, ambas são cargas negativas. Em qualquer uma das três situações, a força de interação entre elas tem módulo F, tal que: F = k.|q|.|Q|/d2, nessa expressão, k é a constante eletrostática, constante da lei de Coulomb; o valor de k depende do meio onde se encontram as cargas, no vácuo k = 9.109 N.m2/C2, q e Q são as cargas que se interagem, a unidade de carga elétrica no SI é o Coulomb, abreviatura C; d é a distância entre as cargas. O professor então poderá, usando a Figura 02, formular para a turma o seguinte exercício. Suponha que as cargas da Figura 02 estejam no vácuo e seus valores são q = 5.10-16C e Q = 20.10-16C. Sendo a distância entre elas de 2,0 mm, calcule o módulo da força de interação eletrostática entre as cargas q e Q. Deverão resolver usando a expressão da lei de Coulomb.

▪ F = k.|q|.|Q|/d2 ▪ F = 9.109.5.10-16.20.10-16/(2,0.10-3)2 (Unidades do SI, 2,0 mm = 2,0.10-3 m) ▪ F = 900.10-23/4,0.10-6 ▪ F = 225.10-17 N ▪ F = 2,25.10-15 N
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Atividade II O professor deverá encaminhar a turma para um raciocínio que provavelmente tenha sido seguido por Coulomb, com a finalidade de concluir que a força elétrica seja proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. É bom salientar que, na época Coulomb, havia certa expectativa dessa relação, principalmente a relação do inverso do quadrado da distância, uma vez que já era conhecida a famosa expressão da atração gravitacional, em que a força entre dois corpos é proporcional ao produto da massa e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.