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Lei de Coulomb: atração e repulsão

De acordo com a lei, existem duas forças de interação entre duas cargas elétricas puntiformes.

Você sabe o que é a Lei de Coulomb? Ela foi formulada pelo francês Charles Augustin Coulomb. No fim do século XVIII, usando uma balança de torção, formulou uma equação capaz de analisar a força elétrica. De acordo com a lei, existem duas forças de interação entre duas cargas elétricas puntiformes. Sendo atração e repulsão, ou seja, com dimensão e massa desprezíveis.

Em suma, a lei enuncia que:  a intensidade da força elétrica de interação entre cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

No entanto foi através do experimento da balança de torção que Coulomb pôde determinar a equação exata da relação da força com os valores das cargas e, consequentemente, da distância entre elas.

Assim, se considerarmos duas cargas elétricas Q1 e Q2, separadas por uma distância d e situadas no vácuo, dependendo do sinal das cargas elas podem se atrair ou se repelir.

Aplicação prática da Lei de Coulomb

Primeiramente, podemos dizer que basicamente existem três maneiras de conseguir eletrizar um corpo, sendo elas:

  1. Por contato;
  2. Por atrito;
  3. Por indução.

Para esclarecer, vejamos um exemplo simples que você pode fazer em casa para comprovar a Lei de Coulomb.

Por exemplo:

Inicialmente, pegue dois canudos de plásticos, destes que encontramos em restaurantes. Para testar a Lei de Coulomb, vamos carregar um dos canudos atritando ele várias vezes em um tecido. No entanto, o outro mantemos intacto.

Posteriormente, ao encostarmos um canudo no outro veremos que eles se atraem. Da mesma forma, isso acontece quando você passa o braço pela tela da sua televisão.

Agora se nós atritarmos os dois canudos ao invés de apenas um, veremos que ao encostar um no outro eles se repelem, ou seja, se afastam sutilmente.

Confira a experiência no vídeo do grupo Física em Cena clicando aqui.

Funções da Lei de Coulomb

Fórmula da Lei de Coulomb

Onde:

F → é a força elétrica entre as cargas
k → é a constante eletrostática no vácuo
Q → carga elétrica
d → distância

Unidades no SI:

Cargas Q1 e Q2 – coulomb (C)
Distância d – metro (m)
Força elétrica F – newton (N)
Constante eletrostática k – N.m2/C2

Onde a equação pode ser expressa por uma igualdade se considerarmos uma constante k, que depende do meio onde as cargas são encontradas. Em outras palavras, o valor mais usual de k é considerado quando esta interação acontece no vácuo e seu valor é igual a:

Fórmula para a constante K

Para se determinar se estas forças são de atração ou de repulsão utiliza-se o produto de suas cargas, ou seja:

Produto de suas cargas

Exercícios resolvidos

(FUVEST) Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 . 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30 cm, 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.

Resolução:

F = K0.Q1.Q2
      d2

F = 9.109.8.10-6.8.10-6
   (30.10-2)2

F = 576.10-3
      900.10-4

F = 6,4 N

Desta forma, alternativa correta é “a”, visto que as cargas são iguais e possuem o mesmo sinal, então elas repelem-se.

Dicas Enem

Acima de tudo é relevante considerar que a prova de física do Enem é sempre um grande desafio para os estudantes. Então se você está se preparando para o exame, anote essa dica importante.

Busque sempre relacionar o conteúdo estudado com situações reais do seu cotidiano, assim fica mais fácil de lembrar fórmulas e conceitos na hora da prova.

Portanto, para continuar estudando confira também:

Então, vejo vocês em nosso próximo post. Até lá!

O que você achou?

Escrito por Redator Especialista em Física

Redator especialista em Física no Guia do Ensino.

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