Qual a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas?

Como calcular a intensidade da força de repulsão entre duas cargas?

Também podemos dizer que a intensidade da força entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos valores das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Quanto vale ok na lei de Coulomb?

“A força de atração ou de repulsão entre duas cargas é diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas elétricas e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas”. A constante ε0 vale 8,85x10-12C²/N². m².

Como calcular duas cargas?

A fórmula criada por Coulomb é utilizada para descrever a intensidade da interação mútua entre duas cargas puntiformes....Para que é usada a fórmula da força elétrica e como calcular?

1. Q1 = 2,0 x 10-6 C.
2. Q2 = 8,0 x 10-6 C.
3. Q3 = – 3,0 x 10-6 C.
4. K N.m2/C.

Como calcular a força elétrica?

• Para calcular a força elétrica os sinais das cargas elétricas não são levados em consideração, apenas seus valores. Veja como calcular a força elétrica com os exemplos a seguir. Exemplo 1 : Duas partículas eletrizadas, q 1 = 3,0 x 10 -6 C e q 2 = 5,0 x 10 -6 C, e de dimensões desprezíveis situam-se a uma distância de 5 cm uma da outra.

Como calcular a intensidade da força elétrica de repulsão?

• If playback doesn't begin shortly, try restarting your device. Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3.10 -5 e 5.10 -6 que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. Uma esfera recebe respectivamente cargas iguais a 2 μC e -4 μC, separadas por uma distância de 5 cm.

Qual a equação da força elétrica?

• A equação da força elétrica foi descoberta pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb, no fim do século XVIII. Utilizando uma balança de torção, formulou a Lei da Força Elétrica, conhecida como Lei de Coulomb. A equação formulada é a responsável pelo estudo de atração e repulsão apresentada pelos corpos eletrizados.

Qual a diferença entre a força elétrica e o campo elétrico?

• Uma vez que o módulo da força elétrica que atua entre duas cargas é inversamente proporcional à distância que as separa, o gráfico que relaciona essa força com a separação entre as cargas terá um formato parecido com o gráfico a seguir: A força elétrica e o campo elétrico são grandezas intimamente relacionadas.

Força elétrica é a interação de atração ou repulsão gerada entre duas cargas devido à existência de um campo elétrico ao redor delas.

A capacidade de uma carga criar forças elétricas foi descoberta e estudada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) no final do século XVIII.

Por volta de 1780, Coulomb criou a balança de torção e com esse instrumento demonstrou experimentalmente que a intensidade da força elétrica é diretamente proporcional ao valor das cargas elétricas que interagem e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Fórmula da força elétrica

A fórmula matemática, também chamada Lei de Coulomb, que expressa a intensidade da força elétrica é:

Onde,

No Sistema Internacional de unidades (SI), a intensidade da força elétrica (F) é expressa em newton (N).

Os termos q1 e q2 da fórmula correspondem aos valores absolutos das cargas elétricas, cuja unidade no SI é coulomb (C), e a distância que separa as duas cargas (r) é representada em metros (m).

A constante de proporcionalidade (K) depende do meio que as cargas estão inseridas, por exemplo, no vácuo esse termo recebe o nome de constante eletrostática (K0) e seu valor é 9.109 N.m2/C2.

Saiba mais sobre a Lei de Coulomb.

Para que é usada a fórmula da força elétrica e como calcular?

A fórmula criada por Coulomb é utilizada para descrever a intensidade da interação mútua entre duas cargas puntiformes. Essas cargas são corpos eletrizados cujas dimensões são desprezíveis se comparadas com a distância entre elas.

A atração elétrica ocorre entre cargas que possuem sinais opostos, porque a força existente é de atração. A repulsão elétrica ocorre quando cargas de mesmo sinal são aproximadas, já que a força repulsiva atua sobre elas.

Para calcular a força elétrica os sinais das cargas elétricas não são levados em consideração, apenas seus valores. Veja como calcular a força elétrica com os exemplos a seguir.

Exemplo 1
Duas partículas eletrizadas, q1 = 3,0 x 10-6 C e q2 = 5,0 x 10-6 C, e de dimensões desprezíveis situam-se a uma distância de 5 cm uma da outra. Determine a intensidade da força elétrica considerando que elas estão no vácuo. Utilize a constante eletrostática K0 = 9 . 109 N.m2/C2.

Resolução
Para encontrar a força elétrica, os dados devem ser aplicados na fórmula com as mesmas unidades da constante eletrostática.

Observe que a distância foi dada em centímetros, mas a constante apresenta metro e, por isso, o primeiro passo é transformar a unidade de distância.

O próximo passo é substituir os valores na fórmula e calcular a força elétrica.

Chegamos a conclusão que a intensidade da força elétrica que age sobre as cargas é de 54 N.

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Exemplo 2
A distância entre os pontos A e B é de 0,4 m e nas extremidades estão situadas as cargas Q1 e Q2. Uma terceira carga, Q3, foi inserida em um ponto que está a 0,1 m de Q1.

Calcule a força resultante sobre Q3 sabendo que:

• Q1 = 2,0 x 10-6 C
• Q2 = 8,0 x 10-6 C
• Q3 = – 3,0 x 10-6 C
• K0 = 9 . 109 N.m2/C2

Resolução
O primeiro passo para resolver esse exemplo é calcular a intensidade da força elétrica entre duas cargas por vez.

Vamos iniciar calculando a força de atração entre Q1 e Q3.

Agora, calculamos a força de atração entre Q3 e Q2.

Se a distância total entre a reta é de 0,4 m e Q3 está posicionada a 0,1 m de A, quer dizer que a distância entre Q3 e Q2 é de 0,3 m.

A partir dos valores das forças de atração entre as cargas, podemos calcular a força resultante da seguinte forma:

Chegamos a conclusão que a força elétrica resultante que Q1 e Q2 exercem sobre Q3 é de 3 N.

Exercícios de Força elétrica

Exercício 1

(PUC - RS 2016) Três esferas de dimensões desprezíveis A, B e C estão eletricamente carregadas com cargas elétricas respectivamente iguais a 2q, q e q. Todas encontram-se fixas, apoiadas em suportes isolantes e alinhadas horizontalmente, como mostra a figura abaixo:

O módulo da força elétrica exercida por B na esfera C é F. O módulo da força elétrica exercida por A na esfera B é

Gabarito explicado

O módulo da força elétrica é dado por:

De B para C

De A para B

Assim pois,

Exercício 2

(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas estão separadas no vácuo por uma distância de m. Sendo , a intensidade da força de interação entre elas, em newtons, é de

(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas e estão separadas no vácuo por uma distância de m. Sendo, a intensidade da força de interação entre elas, em newtons, é de

Gabarito explicado

A intensidade ou módulo da força elétrica de interação eletrostática é dado pela aplicação da Lei de Coulomb:

Substituindo os valores fornecidos:

Em notação científica:

• Lei de Coulomb - Exercícios
• Carga elétrica - Exercícios
• Eletrostática - Exercícios
• Campo Elétrico
• Processos de Eletrização
• Exercícios de Campo Elétrico

Professor de Matemática licenciado e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais.

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