Física no Enem: Estudando a Força Elétrica ­(Lei de Coulomb)

Hoje vamos estudar uma das principais leis da física, a famosa Lei de Coulomb, que nos ensina a interação eletrostática entre moléculas com cargas elétricas.

Sabemos, pelo Princípio das Ações Elétricas, que as cargas elétricas de sinais opostos se atraem e que as cargas elétricas de sinais iguais se repelem, ou seja, a lei mede a força de atração ou de repulsão entre duas cargas puntiformes (as dimensões dos corpos podem ser desprezadas, pois são muito menores se comparadas á distância entre eles). A partir disto é possível determinar a direção e o sentido das forças elétricas sob os corpos que possuem cargas.

Coulomb enunciou a intensidade das forças elétricas afirmando que as mesmas são proporcionais a quantidade de carga dos corpos e inversamente proporcionais a distância entre os corpos carregados com cargas. Posteriormente, houve a descoberta de que a intensidade da força elétrica também dependia do meio físico entre os corpos, assim, para determinar a intensidade da força elétrica foi adicionada a constante eletrostática do meio (k).

A partir dessas informações, temos a chamada Lei de Coulomb, que nos dá a intensidade da força elétrica a partir da seguinte equação:

coulumb

Na fórmula, Q e q as cargas dos corpos, r a distância entre os corpos e k a constante eletrostática do meio (k) . A unidade da força elétrica no sistema internacional é Newton (N). A constante eletrostática do meio (k) depende da permissividade elétrica do meio ( ε ), ou seja, é a maneira como o campo elétrico interage com o meio físico em que os corpos se encontram. A relação entre a constante eletrostática do meio (k) e a permissividade elétrica do meio ( ε ) é descrita na seguinte equação:

coulumb2

Quando estamos trabalhando com o vácuo utilizamos ε0 (permissividade elétrica no vácuo), nesse caso, ε0 vale 8,85 x 10-­12 C2/N.m2, e portanto, utilizando a equação descrita anteriormente k0 vale 9 x 109 N.m2/C2.

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