Forças entre cargas.

- abril 06, 2018

O blog Interação em Física tem como principal objetivo, ajudar alunos com algum tipo de dificuldade na matéria. Para isso, postaremos aqui questões, determinados assuntos envolvendo a física, dicas de livros e algumas distrações para descontrair um pouco. Então vamos começar os nossos estudos?! Mãos a obra galerinha.

Força entre cargas elétricas- Lei de Coulomb

A força elétrica que age entre dois corpos, ou entre partículas carregadas eletricamente, depende do valor das cargas e da distância entre os dois objetos. Essa força foi chamada de Lei de Coulomb.

Foi no ano de 1785 que o cientista francês, Charles Augustin Coulomb, através de medidas laboratoriais determinou que o valor do módulo da força que existe entre duas esferas carregadas, sendo uma carga (Q₁) e outra (Q₂), é proporcional ao produto, em módulo, de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre elas. A figura abaixo ilustra a relação matemática expressa pelo cientista Coulomb.

Na expressão, k é a constante de proporcionalidade chamada de constante eletrostática. Caso o meio em questão seja o vácuo, a constante eletrostática é representada por k₀, e tem um valor igual a:

k = k₀ = 9 x 109 N.m²/C²

O gráfico abaixo nos mostra que quanto maior for a distância que separa os dois objetos carregados, menor será a força elétrica entre eles.

A intensidade da força elétrica diminui com o quadrado da distância

É interessante notar que a força elétrica sempre atua na direção da linha imaginária que une as duas esferas (ou corpos), sendo que seu sentido é determinado pelo sinal relativo entre duas cargas.

De acordo com a figura abaixo podemos perceber que a força é de ação atrativa quando as cargas possuem sinais diferentes e de ação repulsiva quando as cargas possuem sinais iguais.

A força elétrica que atua sobre um dos corpos possui o mesmo valor, em módulo, e mesma direção que a força que atua sobre o outro corpo, porém possui sentido contrário.

Colocando-se as cargas Q₁ e Q₂ ao longo de um eixo imaginário x, podemos representar três situações possíveis. Na figura, podemos ver que sempre surge um par de forças que age separadamente em cada uma das cargas.
Atração e repulsão de dois objetos carregados eletricamente