Para que serve a LEI DE COULOMB? | ELETROSTÁTICA

E aí pessoal tá louco T demais bem-vindo ao canal chamo físico hoje nós vamos falar de Lady coub Você já sabe o que vem por aí na le C nós vamos falar de interação de cargas carinhas positivas e negativas mas a melhor coisa que a gente fazer com essa carguinha na verdade é Se esse canal não for PR frente coisa ficar muito ruim aqui e tal D PR gente tentar fazeruma coisa sinal hein aqui na [Música] bora paraula então falar de Lady de [Música] [Aplausos] coolum chamo físico bom então na aula de hoje nós vamos

falar sobre lei de cou a lei que determina a força de interação entre cargas agora antes de mais nada você tem que saber o básico sobre isso você tem que saber como que cargas interagem carga positiva com carga positiva se repelem cargas negativas com carga negativas se referem também mas cargas positivas com cargas negativas se atraem ou seja cargas de mesmo sinal se repelem cargas de sinais contrários se atraem Mas qual é a intensidade dessa força entre as cargas quem responde isso é a chamada lei de coulom preste atenção imagine então duas cargas positivas separadas

por uma distância D entre elas nós vimos existe uma força de repulsão vou chamar essa carga de carga Q1 essa de carga Q2 a força F1 força F2 coulumb determinou Como calcular a força de interação entre as cargas e ele chegou de uma forma experimental de que a força de interação entre as cargas pode ser escrita da seguinte maneira a força de interação é igual a k vees módulo de Q1 módulo de Q2 sobre a distância a quadrado Então essa é a chamada lei de coulom a lei de coulom então determina a força força de

interação entre as cargas depende da distância que elas se encontram e depende do valor de cada uma delas mas atenção nesse problema Suponha que a carga um seja muito maior que a carga dois e aí entre elas vai ter uma repulsão essa repulsão essa força de repulsão é a mesma ou a carga Q1 sendo maior Empurra a Q2 de forma mais forte do que a Q2 Empurra a Q1 bom temos que lembrar de uma lei importantíssima chamada terceira lei de Newton a terceira lei de Newton Você lembra é a aquela da ação e reação a

terceira lei de Newton nos diz que as forças atuam em pares na natureza tendo a mesma direção mesmo módulo e sentidos contrários veja bem no problema um empurra dois dois reage empurrando um com a mesma força sempre a força que atua em uma das cargas é igual à força que atua na outra em módulo devido a lei da ação e reação terceira lei de New então no nosso problema a força elétrica entre elas depende do valor das cargas depende da distância distância e depende de um k que k é esse esse k é o fator

meio depende do meio em que as partículas estão o mais comum nas questões é a gente considerar o k como sendo k do vácuo também chamado de k0 cujo valor é 9 x 10 a 9 New M qu por coul Quad esse fator meio a gente conversa sobre isso em outro vídeo mas não é muito importante não as questões acabam trabalhando na maioria das vezes o meio como sendo vac é o que nós vamos considerar aqui agora e se as cargas não fossem ambas positivas não teria o menor problema carga positiva ou negativa a força

elétrica entre elas é dada pela lei de coulom É por isso inclusive que a gente utiliza a carga em módulo para determinar apenas a intensidade da força não preciso me preocupar com o sinal mas tenho que ter em mente aquele princípio básico de interação entre cargas cargas de mesmo sinal se repete de sinais contrários se atraem agora vamos brincar um pouquinho com a leate Coulomb para que você fique familiarizado você tem que ficar familiarizado e entender o que que acontece com o valor da força quando eu modifico as condições do problema por exemplo no nosso

primeiro caso então nós temos duas cargas positivas de carga quesão separadas por uma distância D nós já Vimos que entre elas vai ter uma força de repulsão são forças iguais afinal de contas ação e reação dadas pela lei de coulom lei de coulom escrita na forma f é igual a k módulo de quesão módulo de quesão sobre a distância ao quadrado agora vamos mudar algumas coisas do problema e a primeira modificação é Mantendo as duas cargas por uma distância D mantive O valor de uma delas entretanto dobrei o valor da o continua existindo uma força

de repulsão entre elas pela lei de Coulomb nós sabemos a força agora seria K2 quez quesão sobre a distância ao quadrado quando eu comparo essa com essa a diferença foi apenas esse fator dois aqui ó esse fator dois dobra então o valor da minha força então a força que essa faz nessa quando comparada a situação anterior é duas vezes maior 2 mas pergunta e essa carga fazendo força nessa Eu não mudei o valor dela será que vai continuar sendo F E A resposta é não afinal de contas ação e reação as forças devem ser iguais

se dobra para uma Obrigatoriamente dobra pra outra então 2f seria a minha força vamos ao terceiro caso no terceiro caso do dobrei uma e dobrei a outra veja bem quando eu olho para a lei de Coulomb F é igual a k 2 qz 2 quez sobre D qu agora nós temos o fator dois daqui e um fator do daqui que juntos multiplicam Então por o fator 4 ou seja as forças agora passam a ser 4f quatro vezes maior tanto para uma quanto pra outra então já entendemos como que a carga modifica o processo se dobrar

uma e triplicar a outra é é 2 x 3 seis vezes maior se torna a força agora qual é o comportamento da distância para isso olha no nosso quarto caso duas cargas positivas mesmo valor que Zão da situação Inicial só que agora com uma distância 2D como é que a gente calcularia a força de repulsão entre elas a força de repulsão seria f igual a k quez quez sobre a distância que é 2D qu comparado a situação Inicial nós temos um fator por 2 A quadrado aqui embaixo 2 A quadrado sabemos que é 4 mas

como está dividindo isso torna Então a nossa força quatro vezes menor então comparado a situação Inicial que era F aqui a repulsão é mais fraca valendo F sobre 4 tanto para uma quanto pra outra Claro distâncias maiores diminui a interação entre as cargas aproximar elas torna a repulsão mais forte é o que a gente faz no próximo caso no próximo caso veja bem coloquei cargas que Zão e que Zão com uma distância D sobre 2 a força entre elas seria k quez xzão sobre a distância que é d sobre 2 A quadrado temos agora o

fator 2 aqui embaixo ao quadrado então o fator 4 só que dividindo a distância nós sabemos que quando eu tenho essa divisão eu posso passá-la para a cima multiplicando Então na verdade eu multiplicaria por um fator 4 a força de repulsão entre as cargas agora seria uma força de 4f quatro vezes maior que a situação Inicial Qual é a conclusão que a gente tira disso tudo então quando eu modificar o valor das cargas A análise ela é proporcional dobrou a carga Dobra a força dobrou uma e dobrou a outra quadruplica a força dobrou uma e

triplicou a outra 2 x 3 seis vezes maior é a força mas quando a análise Fi com a distância a distância ela sempre tem uma análise inversa ao quadrado Como assim dobrou a distância cai quatro vezes força quatro vezes menor distância caiu pela metade diminuiu lá é quatro vezes maior então a força é quatro vezes maior então nós temos uma relação Direta com as cargas mas uma relação inversa com o quadrado da distância Essa é a lei de cum agora para fechar Vamos fazer um exemplo numérico nós temos uma carga Q1 de valor 1 microc

uma carga Q2 de valor 2 microc separadas por uma distância de 3 cm Quero saber qual é a força entre as cargas primeira coisa essa unidade pode te parecer estranha microcoulomb aqui na elétrica é muito comum a gente utilizar esse prefixo fundamental que você saiba milicoulomb representa 10 a-3 coub o prefixo Mili lembre-se de milímetro é 10 a-3 m então milic 10 a-3 C microcoulomb que é o que eu estou utilizando são 10 a- 6 coub nanocoulomb 10 a-9 coub importante que você conheça esses três prefixos acabam sendo bem frequentes vamos calcular então a força

de interação entre as cargas supondo que elas estejam no vácuo F é igual k do vácuo módulo de q Zão módulo de Q2 sobre a distância ao quadrado A Força entre as cargas Então vai ser K 9 x 10 a 9 vezes quesão 1 microc módulo bom então positivo micro 10 a-6 então é 1 x 10 a- 6 CB Q2 2 microc 2 x 10 a- 6 CB dividido pela distância que é 3 cm atenção 3 cm é 3 x 10 a- 2 m só que isso ao quadrado sempre que você fizer essa conta faça

com as cargas em Coulomb e a distância em met trabalhando no sistema internacional a sua força sairá em Newtons fazendo a conta ficamos 9 x 2 18 x -6 com -6 -1 9 - 12 - 3 3 qu 9 10 a- 2 10 a- 4 ou seja a força seria portanto 18 so 9 2 -3 - -4 é -3 + 4 então é 10 elevado a 1 o que nos dá então uma força de 20 New 20 New seria então a força de inter entre as cargas nesse nosso exercício bom pessoal então espero que vocês

tenham aprendido como fazer contas com lei de coulumb então a lei de coulumb pode ser aplicada apenas lembrando para cargas pontuais tá é todas as vezes que você tiver carguinha Espero que tenha gostado do vídeo que tenha aprendido a utilizar a lei de coulumb utilizando as unidades entendendo que você muda um o que que acontece com o outro inscreva-se no canal é só clicar aqui em inscrever ativa o Sininho lá para que você possa ser avisado todas as vezes que a gente publicar vídeos novos clique em gostei mande no grupo de WhatsApp lá da sua

sala pros seus amigos que estão com dificuldade de Lady coolum Espero que tenha gostado e até breve Ô acho que dá para fazer até um negócio mais elaborado hein tem sai com bolinha com clave talvez não calma tá na altura aqui tá ah E aí pessoal tá louco T demais bem-vindo ao canal chamo físico hoje nós vamos falar de Lady coub Você já sabe o que vem por aí na le C nós vamos falar de interação de cargas carinhas positivas e negativas mas a melhor coisa que a gente fazer com essa carguinha na verdade é

Se esse canal não for PR frente coisa ficar muito ruim aqui e tal D PR gente tentar fazeruma coisa sinal hein aqui na [Música] bora paraula então falar de Lady de [Música] [Aplausos] coolum chamo físico bom então na aula de hoje nós vamos falar sobre lei de cou a lei que determina a força de interação entre cargas agora antes de mais nada você tem que saber o básico sobre isso você tem que saber como que cargas interagem carga positiva com carga positiva se repelem cargas negativas com carga negativas se referem também mas cargas positivas com

cargas negativas se atraem ou seja cargas de mesmo sinal se repelem cargas de sinais contrários se atraem Mas qual é a intensidade dessa força entre as cargas quem responde isso é a chamada lei de coulom preste atenção imagine então duas cargas positivas separadas por uma distância D entre elas nós vimos existe uma força de repulsão vou chamar essa carga de carga Q1 essa de carga Q2 a força F1 força F2 coulumb determinou Como calcular a força de interação entre as cargas e ele chegou de uma forma experimental de que a força de interação entre as

cargas pode ser escrita da seguinte maneira a força de interação é igual a k vees módulo de Q1 módulo de Q2 sobre a distância a quadrado Então essa é a chamada lei de coulom a lei de coulom então determina a força força de interação entre as cargas depende da distância que elas se encontram e depende do valor de cada uma delas mas atenção nesse problema Suponha que a carga um seja muito maior que a carga dois e aí entre elas vai ter uma repulsão essa repulsão essa força de repulsão é a mesma ou a carga

Q1 sendo maior Empurra a Q2 de forma mais forte do que a Q2 Empurra a Q1 bom temos que lembrar de uma lei importantíssima chamada terceira lei de Newton a terceira lei de Newton Você lembra é a aquela da ação e reação a terceira lei de Newton nos diz que as forças atuam em pares na natureza tendo a mesma direção mesmo módulo e sentidos contrários veja bem no problema um empurra dois dois reage empurrando um com a mesma força sempre a força que atua em uma das cargas é igual à força que atua na outra

em módulo devido a lei da ação e reação terceira lei de New então no nosso problema a força elétrica entre elas depende do valor das cargas depende da distância distância e depende de um k que k é esse esse k é o fator meio depende do meio em que as partículas estão o mais comum nas questões é a gente considerar o k como sendo k do vácuo também chamado de k0 cujo valor é 9 x 10 a 9 New M qu por coul Quad esse fator meio a gente conversa sobre isso em outro vídeo mas

não é muito importante não as questões acabam trabalhando na maioria das vezes o meio como sendo vac é o que nós vamos considerar aqui agora e se as cargas não fossem ambas positivas não teria o menor problema carga positiva ou negativa a força elétrica entre elas é dada pela lei de coulom É por isso inclusive que a gente utiliza a carga em módulo para determinar apenas a intensidade da força não preciso me preocupar com o sinal mas tenho que ter em mente aquele princípio básico de interação entre cargas cargas de mesmo sinal se repete de

sinais contrários se atraem agora vamos brincar um pouquinho com a leate Coulomb para que você fique familiarizado você tem que ficar familiarizado e entender o que que acontece com o valor da força quando eu modifico as condições do problema por exemplo no nosso primeiro caso então nós temos duas cargas positivas de carga quesão separadas por uma distância D nós já Vimos que entre elas vai ter uma força de repulsão são forças iguais afinal de contas ação e reação dadas pela lei de coulom lei de coulom escrita na forma f é igual a k módulo de

quesão módulo de quesão sobre a distância ao quadrado agora vamos mudar algumas coisas do problema e a primeira modificação é Mantendo as duas cargas por uma distância D mantive O valor de uma delas entretanto dobrei o valor da o continua existindo uma força de repulsão entre elas pela lei de Coulomb nós sabemos a força agora seria K2 quez quesão sobre a distância ao quadrado quando eu comparo essa com essa a diferença foi apenas esse fator dois aqui ó esse fator dois dobra então o valor da minha força então a força que essa faz nessa quando

comparada a situação anterior é duas vezes maior 2 mas pergunta e essa carga fazendo força nessa Eu não mudei o valor dela será que vai continuar sendo F E A resposta é não afinal de contas ação e reação as forças devem ser iguais se dobra para uma Obrigatoriamente dobra pra outra então 2f seria a minha força vamos ao terceiro caso no terceiro caso do dobrei uma e dobrei a outra veja bem quando eu olho para a lei de Coulomb F é igual a k 2 qz 2 quez sobre D qu agora nós temos o fator

dois daqui e um fator do daqui que juntos multiplicam Então por o fator 4 ou seja as forças agora passam a ser 4f quatro vezes maior tanto para uma quanto pra outra então já entendemos como que a carga modifica o processo se dobrar uma e triplicar a outra é é 2 x 3 seis vezes maior se torna a força agora qual é o comportamento da distância para isso olha no nosso quarto caso duas cargas positivas mesmo valor que Zão da situação Inicial só que agora com uma distância 2D como é que a gente calcularia a

força de repulsão entre elas a força de repulsão seria f igual a k quez quez sobre a distância que é 2D qu comparado a situação Inicial nós temos um fator por 2 A quadrado aqui embaixo 2 A quadrado sabemos que é 4 mas como está dividindo isso torna Então a nossa força quatro vezes menor então comparado a situação Inicial que era F aqui a repulsão é mais fraca valendo F sobre 4 tanto para uma quanto pra outra Claro distâncias maiores diminui a interação entre as cargas aproximar elas torna a repulsão mais forte é o que

a gente faz no próximo caso no próximo caso veja bem coloquei cargas que Zão e que Zão com uma distância D sobre 2 a força entre elas seria k quez xzão sobre a distância que é d sobre 2 A quadrado temos agora o fator 2 aqui embaixo ao quadrado então o fator 4 só que dividindo a distância nós sabemos que quando eu tenho essa divisão eu posso passá-la para a cima multiplicando Então na verdade eu multiplicaria por um fator 4 a força de repulsão entre as cargas agora seria uma força de 4f quatro vezes maior

que a situação Inicial Qual é a conclusão que a gente tira disso tudo então quando eu modificar o valor das cargas A análise ela é proporcional dobrou a carga Dobra a força dobrou uma e dobrou a outra quadruplica a força dobrou uma e triplicou a outra 2 x 3 seis vezes maior é a força mas quando a análise Fi com a distância a distância ela sempre tem uma análise inversa ao quadrado Como assim dobrou a distância cai quatro vezes força quatro vezes menor distância caiu pela metade diminuiu lá é quatro vezes maior então a força

é quatro vezes maior então nós temos uma relação Direta com as cargas mas uma relação inversa com o quadrado da distância Essa é a lei de cum agora para fechar Vamos fazer um exemplo numérico nós temos uma carga Q1 de valor 1 microc uma carga Q2 de valor 2 microc separadas por uma distância de 3 cm Quero saber qual é a força entre as cargas primeira coisa essa unidade pode te parecer estranha microcoulomb aqui na elétrica é muito comum a gente utilizar esse prefixo fundamental que você saiba milicoulomb representa 10 a-3 coub o prefixo Mili

lembre-se de milímetro é 10 a-3 m então milic 10 a-3 C microcoulomb que é o que eu estou utilizando são 10 a- 6 coub nanocoulomb 10 a-9 coub importante que você conheça esses três prefixos acabam sendo bem frequentes vamos calcular então a força de interação entre as cargas supondo que elas estejam no vácuo F é igual k do vácuo módulo de q Zão módulo de Q2 sobre a distância ao quadrado A Força entre as cargas Então vai ser K 9 x 10 a 9 vezes quesão 1 microc módulo bom então positivo micro 10 a-6 então

é 1 x 10 a- 6 CB Q2 2 microc 2 x 10 a- 6 CB dividido pela distância que é 3 cm atenção 3 cm é 3 x 10 a- 2 m só que isso ao quadrado sempre que você fizer essa conta faça com as cargas em Coulomb e a distância em met trabalhando no sistema internacional a sua força sairá em Newtons fazendo a conta ficamos 9 x 2 18 x -6 com -6 -1 9 - 12 - 3 3 qu 9 10 a- 2 10 a- 4 ou seja a força seria portanto 18 so

9 2 -3 - -4 é -3 + 4 então é 10 elevado a 1 o que nos dá então uma força de 20 New 20 New seria então a força de inter entre as cargas nesse nosso exercício bom pessoal então espero que vocês tenham aprendido como fazer contas com lei de coulumb então a lei de coulumb pode ser aplicada apenas lembrando para cargas pontuais tá é todas as vezes que você tiver carguinha Espero que tenha gostado do vídeo que tenha aprendido a utilizar a lei de coulumb utilizando as unidades entendendo que você muda um o

que que acontece com o outro inscreva-se no canal é só clicar aqui em inscrever ativa o Sininho lá para que você possa ser avisado todas as vezes que a gente publicar vídeos novos clique em gostei mande no grupo de WhatsApp lá da sua sala pros seus amigos que estão com dificuldade de Lady coolum Espero que tenha gostado e até breve Ô acho que dá para fazer até um negócio mais elaborado hein tem sai com bolinha com clave talvez não calma tá na altura aqui tá ah