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Transcrição de vídeo

nós já começamos a nos familiarizar com a noção de carga já vimos que se dois corpos têm a mesma carga ou seja ambos são positivos ou ambos são negativos eles irão se repetir então nestes dois casos os objetos iriam se repetir por outro lado se eles têm cargas de sinais diferentes eles vão se atrair então se temos um positivo e um negativo eles vão aqui se atrair esta carga é uma propriedade da matéria uma propriedade que nós começamos a observar nos corpos e os objetos mas a pergunta que fica é um forte essa atração ou repulsão entre partículas carregadas esta é uma questão que muitas pessoas levantaram por um longo período da humanidade e é o que envolve o que chamamos de eletrostática mas foi lá pelo século 16 e principalmente pelo século 17 que as pessoas começaram a perceber tudo isso como algo que poderia manipular e também começará pra dizer com alguma precisão maior de maneira matemática e científica e foi lá por 1785 que kulang público o que é conhecido hoje como a lei de coulomb embora outros tenham estudado essa lei essa ideia anteriormente a ele e o princípio da lei de coulomb é preciso dizer qual será a força eletrostática de atração ou repulsão entre dois objetos carregados e o que além de colômbia afirma é que se eu tenho duas cargas digamos esta carga aqui vou indicar aqui em branco pode ser positiva ou negativa e digamos que ela estava carregada com uma carga de 11 e digamos que eu tenho aqui uma outra carga que eu vou indicar como uma carga que dois ea distância entre elas digamos que seja r a lei de coulomb afirma que a magnitude da força que pode ser uma força de atração uma força de repulsão e nós vamos indicar aqui por heath e à magnitude da força eletrostática entre essas duas cargas e o que vamos dizer aqui clube estou e verificou para chegar a uma conclusão importante e ele conseguiu medir o quanto o de que forma a força eletrostática entre duas partículas carregadas se dissipa conforme nós afastamos uma carga da outra ele foi capaz de medir essa força ea lei de coulomb diz que a força eletrostática magnitude da força eletrostática é diretamente proporcional por isso indicar aqui por cá uma constante de proporcionalidade ao produto das magnitudes das cargas dos módulos das cargas elétricas envolvidas ou seja cá que é constante de proporcionalidade vezes que um vezes que 2 ou seja o produto dos módulos das cargas envolvidas e eu vou indicar aqui pelo módulo das cargas o que é também a mesma coisa que eu escrever o módulo do produto das cargas porque independente dos sinais delas em modo vamos ter um valor não negativo ea força eletromagnética além de ser diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas é inversamente proporcional não há distância entre as cargas mas ao quadrado da distância entre elas ou seja é inversamente proporcional à r elevada ao quadrado e o que é muito nítido nesta situação é à semelhança desta ideia com a lei de gravitação de newton ea lei da gravitação de newton diz que a força gravitacional entre duas massas e lembre se de que massa uma outra propriedade da matéria com a qual nós nos familiarizamos mais porque pode dar a idéia de algo mais concreto mais palpável podemos ver o seu volume e o seu peso entre aspas mas massa não é exatamente isso mas a ideia que ela nos traz é um pouco menos abstrata o fato é que massa uma propriedade da matéria conforme você vai avançando nos seus estudos em física você vai vendo até no dia-a-dia a massa como uma coisa muito mais interessante voltando aqui a lei da gravitação de newton diz que a força gravitacional entre duas massas é diretamente proporcional ao produto das massas e note que g1 usado para essa constante de proporcionalidade e as massas são m1 m2 por isso gv vezes m1 m2 ea força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as massas são duas idéias muito parecidas mas note que a força gravitacional e envolve corpos muito maiores e muito mais distantes e ela tende a ser um valor entre aspas menor se comparada à a magnitude da força eletrostática que acontece entre corpos menores e muito mais próximos uns dos outros ou seja a força eletrostática entre duas partículas carregadas venci muito facilmente à força gravitacional existente entre elas mas aqui é muito interessante observar estes paralelos estes padrões do universo dito isso vamos agora aplicar a lei de colombo só para ter certeza de que estamos confortáveis com a matemática digamos que temos aqui uma certa carga é uma carga positiva ea sua magnitude o seu módulo é de cinco vezes 10 elevada - três colombianos esta é a carga dessa partícula digamos que temos aqui uma outra partícula carregada mas com uma carga negativa digamos que essa carga de -1 vezes 10 elevado a menos um clube digamos também que a distância entre elas duas é de 0,5 metros de começo já podemos analisar que a força eletrostática entre essas duas cargas é de atração porque elas têm os sinais opostos isso é o que anuncia lei de coulomb que cargas com sinais opostos geram entre si força eletrostática de atração muito bem e se formos calcular a intensidade da força eletrostática entre estas duas cargas que temos aqui vamos precisar saber que o valor é este da constante cá indicada na lei de coulomb o fato é que a constante eletrostática tem um valor fixo evidentemente nós podemos medir esse valor com certa precisão hoje e esse valor é de 8,98 7 551 em outras casas decimais vezes 10 elevado a nona vamos usar um arredondamento nesse problema observa que temos só um dígito significativo nos valores dados então vamos considerar cá como sendo nove vezes 10 elevado a nona potência e agora quais são as unidades dessa constante no numerador temos aqui culo vezes clube por causa das duas cargas ou seja columbia ao quadrado vou indicar aqui aqui temos clube o quadrado comunidade de medida a distância entre as cargas medida em metros ao quadrado vai ficar metro quadrado e nós queremos nos livrar do clube quadrado do metro quadrado para obter um resultado com a unidade de medida nilton que a unidade da força eletrostática então aqui nós vamos ter nilton e metro quadrado sobre colombo quadrado exatamente o inverso do que temos na outra parte da lei de colombi agora com estas informações e sugiro que você pausa o vídeo e calcula força eletrostática entre estas duas cargas usando a lei de coulomb para ver como você se sai agora supondo que você já tentou vamos conferir vamos calcular a força elétrica e neste caso é simplesmente a aplicação da fórmula com os valores dados e teremos a resposta à força eletrostática então vai ser igual a kaká que é nove vezes 10 elevado à potência vou escrever também as unidades de medidas são newton metro quadrado por clube quadrado e que 1 vezes que dois vai ser bem esta é a nossa primeira vez então vou escrever aqui detalhado o que um é cinco vezes 10 a menos três colombo vezes - um vezes 10 elevada - um clube e agora vamos tomar o valor absoluto módulo deste produto e tudo isso sobre 0,5 metro ao quadrado agora só nos resta fazer este cálculo e chegar à resposta primeiro vamos olhar para as unidades de medida primeiro aqui nas cargas vamos ter colombo vezes colombo e da colômbia quadrado e nesta divisão por colombo quadrado vamos cancelar com isso agora vamos escrever o numerador que nós vamos ter começado aqui nove vezes os 5 o resultado do produto das cargas vai ser menos 5 valor absoluto é cinco vezes 9 45 e isso vezes 10 elevado a 9 - 3 - 1 então teremos aqui 10 elevado a quinta potência 45 vezes 10 elevado a quinta e agora a unidade de medida temos nilton metro quadrado lembre se de que ocorram do quadrado já cancelamos tudo isso sobre 0,5 metro elevada ao quadrado o 0,5 ao quadrado e 0,25 metro elevada ao quadrado o metro quadrado aqui cancela com o metro quadrado aqui e agora temos uma divisão por 0,25 e dividir por 0,25 a mesma coisa que dividir por um quarto que é o mesmo que multiplicar por quatro e então o 45 vezes quatro resulta em 180 vezes 10 elevado a quinta nilton esta é a magnitude da força elétrica e se nós quisermos escrevê-la em notação científica podemos dividir aqui por 100 então multiplicar este outro fator por 100 e o que vamos ter aqui 1,8 vezes 10 elevado a sétima potência newton e com isso nós temos a magnitude da força eletrostática entre estas duas cargas nestas condições observe que é uma magnitude de força grande o que era esperado porque as cargas as magnitudes das cargas envolvidas também são valores grandes é muita carga lhe a uma distância pequena entre elas e agora que nós temos a magnitude ou seja o módulo da força eletrostática vamos pensar sobre o sentido dela como nós sabemos que temos cargas com sinais opostos então a força eletrostática é de atração entre elas então podemos desenhar aqui uma idéia do vetor que representaria essa força apontando uma no sentido da outra observe que se estas cargas tivessem o mesmo sinal a força eletrostática seria de repulsão mas a magnitude seguindo os mesmos valores que temos aqui na situação seria a mesma até o próximo vídeo