Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Física 3º ano ensino médio lei de coulomb

Aulas de Física 3º ano ensino médio, todos os tópicos em power point.

  • Be the first to comment

Física 3º ano ensino médio lei de coulomb

  1. 1. Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física Ensino Médio, 3°Ano Lei de Coulomb
  2. 2. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Foi o francês Charles Augustim de Coulomb quem formulou, em 1785, a lei matemática que rege as interações entre partículas eletrizadas. Usando o modelo newtoniano, ele estabeleceu que a interação eletrostática entre essas partículas manifestava-se por meio de forças de atração e repulsão, dependendo dos sinais das cargas. UM POUCO DE HISTÓRIA Imagem: ArtMechanic / domínio público
  3. 3. Cargas Opostas = Atração Cargas Iguais = Repulsão INTERAÇÃO ELETROSTÁTICA FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  4. 4. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Consideremos dois corpos eletrizados (com cargas Q1 e Q2) e separados por uma distância d. Quando as dimensões desses corpos são muito menores do que a distância d, podemos representá-los por pontos e chamá-los de cargas elétricas puntiformes. Quando as dimensões desses corpos são muito menores do que a distância d, podemos representá-los por pontos e chamá-los de cargas elétricas puntiformes. d 1Q 2Q
  5. 5. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Como os corpos estão eletrizados, há uma interação elétrica (força F) entre eles. A intensidade de diminui à medida que se aumenta a distância de separação d. A direção de é a direção da reta que une os corpos. A intensidade de diminui à medida que se aumenta a distância de separação d. A direção de é a direção da reta que une os corpos.  F  F
  6. 6. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 1 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de mesma natureza (mesmo sinal), a força elétrica será de repulsão. 1 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de mesma natureza (mesmo sinal), a força elétrica será de repulsão. SENTIDO DA FORÇA ELÉTRICA 1Q 2Q−  F +  F + 1Q 2Q−  F -  F -
  7. 7. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 2 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de sinais contrários, a força elétrica será de atração. 2 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de sinais contrários, a força elétrica será de atração. SENTIDO DA FORÇA ELÉTRICA 1Q 2Q  F −  F + -
  8. 8. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Coube a Charles Augustin de Coulomb, com sua célebre balança de torção (na verdade, um dinamômetro), estabelecer a lei matemática que possibilita o cálculo da intensidade da força elétrica entre dois corpos eletrizados. Coube a Charles Augustin de Coulomb, com sua célebre balança de torção (na verdade, um dinamômetro), estabelecer a lei matemática que possibilita o cálculo da intensidade da força elétrica entre dois corpos eletrizados. A BALANÇA DE TORÇÃO DE COULOMB Imagem: Sertion / domínio público.
  9. 9. DEFINIÇÃODEFINIÇÃO FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb O módulo da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes (Q1 e Q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre elas. O módulo da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes (Q1 e Q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre elas. COULOMB CONSTATOU QUE: COULOMB CONSTATOU QUE:
  10. 10. d 1Q 2Q elF  elF  2 2. . 1 d QQ KFel = 21F  12F  Onde: F = força elétrica (N) Q1 e Q2 = são as cargas elétricas puntiformes (C) d = distância entre as cargas (m) K= é a constante eletrostática do meio (Nm2 /C2 ) FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  11. 11. CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADECONSTANTE DE PROPORCIONALIDADE O valor da constante K, denominada constante eletrostática, depende do meio em que as cargas se encontram. Essa constante K é definida, no SI, por: K = 1 4πε onde ε é a permissividade absoluta do meio onde se encontram as cargas. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  12. 12. CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADECONSTANTE DE PROPORCIONALIDADE Como o meio considerado é o vácuo, nesse dielétrico temos, no SI: 229 0 /.10.9 CmNK = ε0 = 8,85×10−12 N−1 m−2 C−2 K0 = 1 4πε = 1 4π ×8,85×10−12 FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  13. 13. GRÁFICO DA LEI DE COULOMBGRÁFICO DA LEI DE COULOMB Se mantivermos fixos os valores das cargas e variarmos apenas a distância entre elas, o gráfico da intensidade de F em função da distância (d) tem o aspecto de uma hipérbole. F (N) d (m) F d F/4 2d F/16 4d 4F d/2 16F d/4 Outros meios: FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 8 9 9 8 9 22 3,6.10 3,6.10 2,3.10 1,1.10 9,0.10 )CmK(N. ≅ Substância ar seco água benzeno petróleo etanol
  14. 14. GRÁFICO F x dGRÁFICO F x d F (N) d (m) F d F/4 2d F/16 4d 4F d/2 16F d/4 d(m) d/4 d/2 d 2d 4d0 16F 4F F 2 d 1 Fα Hipérbole Cúbica FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  15. 15. Determine a força de interação entre as cargas QA e QB. 3,0m QA = 3µC QB = -4mC F = Ko QA.QB d2 2 36 2 2 9 )m3( C10x4.C10x3 C Nm 10x9 −− = = 12 N FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  16. 16. + + d Q1 Q2 + Q3 2d FF 4 FR Módulo da resultante: FR = F - F 4 FR = 3F 4 F F 4 +FR = F1 2 F2 2 + 2F1 .F2.cos α√ FR = F1 F2+Vetorialmente: α = 180ο FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 1º
  17. 17. + + d Q1 Q2 - Q3 2d F Módulo da resultante: FR = F+ F 4 FR = 5F 4 FR F 4F F 4 Vetorialmente: FR = F1 F2+ α = 0o +FR = F1 2 F2 2 + 2F1 .F2.cos α√ FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 2º
  18. 18. + Q2 Q1 - + Q3 d 2d F1 F1 F2 F2 FR α α = 90o FR = F1 F2+ +FR = F1 2 F2 2 + 2F1 .F2.cos α√ +FR = F1 2 F2 2 √ FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 3º
  19. 19. + Q1 Q2 - + Q3 F1 F2 FR FR = F1 F2+ +FR = F1 2 F2 2 + 2F1 .F2.cos α√ α α = 120o FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb 4º
  20. 20. 5º + Q1 Q2 - + -2Q3 F1 F2 FR FR = F1 F2+ +FR = F1 2 F2 2 + 2F1 .F2.cos a√ α α = 120o FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb
  21. 21. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb F = k × Q1 ×Q2 d2 F = G× M ×m d2 A força elétrica de Coulomb pode ser de atração ou de repulsão, enquanto a força gravitacional de Newton só pode ser de atração.
  22. 22. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Corpos que possuam, ao mesmo tempo, massa e carga. Quem pode servir bem para isso é um átomo de hidrogênio. Ele tem um elétron girando em torno de um próton. Tanto o próton como o elétron tem carga e massa. Então podemos comparar as duas forças. Para isso, vamos precisar saber quanto valem a carga e a massa de cada um, além da distância entre eles. Vamos calcular a força de atração elétrica e gravitacional entre dois corpos. Imagem:Webber/domíniopúblico.
  23. 23. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb Dados: massa do próton = 1,7 · 10-27 kg massa do elétron = 9,1 · 10-31 kg carga do elétron = carga do próton = 1,6 · 10-19 C distância entre o elétron e o próton = 5,3 · 10-11 m Resolvendo: F = k × Q1 ×Q2 d2 F = G × M ×m d2 Fg = 3,7 · 10-47 NFe = 8,2 · 10-8 N Razão entre as forças Fe /Fg , vale 2,21.1039 . Este valor significa quantas vezes a Fe é maior que a Fg . A força elétrica é muito mais intensa que a força gravitacional.
  24. 24. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb RF  Determine a força resultante sobre Q’. 2 63 9 3 10x4.10x6 10x9 −− = Q2=8mC 4,0 m Q’=4µC Q1=6mC 3,0 m 2F  N24= F2 = Ko Q2.Q' 42 2 63 9 4 10x4.10x8 10x9 −− = N18= 18N 24N Q’ 1F  22 R 1824F += 900= =30N F1 = Ko Q1.Q' 32
  25. 25. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb α fio isolante 2,0 m Q2=12mC Q1=4mC Q’=2µC 2,0 m As cargas q1 e q2 estão fixas, e a carga Q’ está em equilíbrio sustentada por um fio fino e isolante. Determine a massa da esfera Q’. 2F  1F  g  P  T  =α)(tg 1 2 2 = α = 45o
  26. 26. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb SOLUÇÃO 2 63 9 2 10x2.10x4 10x9 −− = N18=2 ' .1 o1 2 qq KF = 2 63 9 2 10x2.10x12 10x9 −− = N54=2 ' .2 o2 2 qq KF = 1F  2,0 m Q2=12mC Q1=4mC Q’=2µC 2,0 m 2F  g  P  T  α
  27. 27. FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb SOLUÇÃO α 21 F)PF(  ++ ==α 1)(tg 2 1 F PF + 21 FPF =+ 18 + P = 54 P = 36N P = m.g 36 = m.10 m = 3,6 Kg T  PF1  + q 2F α
  28. 28. • JUNIOR, Francisco Ramalho. Os fundamentos da Física. 9.ed. rev. e ampl. São Paulo: Moderna, 2007. • TORRES, Carlos Magno A. Física – Ciência e Tecnologia. Vol. 3. 2.ed. São Paulo: Moderna, 2010. • Site: http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br FÍSICA, 3º Ano do Ensino Médio Lei de Coulomb

    Be the first to comment

    Login to see the comments

  • OtavioCaiqueOliveira

    Sep. 18, 2017
  • FbioSilva262

    Oct. 17, 2017
  • LuizaSD

    May. 21, 2018
  • HellenaMaria1

    Jun. 9, 2019
  • AnaPaulaSilva479

    Aug. 20, 2019

Aulas de Física 3º ano ensino médio, todos os tópicos em power point.

Views

Total views

5,441

On Slideshare

0

From embeds

0

Number of embeds

114

Actions

Downloads

69

Shares

0

Comments

0

Likes

5

×