Força Distribuida

EXPERIMENTO VIRTUAL WEBCLASS

LEI DE COULOMB: Força Elétrica

TRABALHO DE FÍSICA II

Grupo

Sumário

1 - Introdução 

2 - Experimentos

3 – Conclusão

A - Like Unequal Charges - Cargas de mesmo sinal mas módulos diferentes

A.1 - Ponto de equilíbrio

A.2 - Repulsão pela carga maior

A.3 - Repulsão pela carga maior com colisão na carga menor:

A.4 - Repulsão pela carga menor sem colisão

B - Like Equal Charges - cargas de mesmo sinal e mesmo módulo

B.1. - Ponto de Equilíbrio          

B.2 – igualdade de forças de repulsão – 1º ponto  

B.3 – igualdade de forças de repulsão – 2º ponto

C - Unlike Unequal Charges - cargas de sinais e módulos diferentes

 C.1 - Repulsão pela carga positiva com colisão na carga negativa

 C.2 - Ponto de Equilíbrio

 C.3 – Atração pela carga negativa com colisão

D - Unlike Equal Charges - cargas sinais diferentes, mas mesmo módulo                      

D.1 - Repulsão pela carga positiva com colisão na carga negativa                          

D.2 - Repulsão pela carga positiva                                                                  

D.3 – Atração pela carga negativa com colisão        

        

1 - Introdução

Lei de Coulomb: A lei de Coulomb, assim designada em homenagem ao seu autor, o engenheiro e físico francês Charles Coulomb, permite calcular a força eletrostática entre duas cargas pontuais. Segundo esta lei, a força entre duas cargas pontuais tem a mesma direção da linha que une as cargas, sendo repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal e atrativa na situação inversa. Quanto à grandeza da força, esta é diretamente proporcional à grandeza das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Força: Em física clássica, a força (F) é aquilo que pode alterar (num mesmo referencial assumido inercial) o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de deformá-lo. Esta definição não pode ser desvinculada da Terceira Lei de Newton (que "afirma" que a força é a expressão física para a interação entre dois entes físicos [ou entre duas partes de um mesmo ente], definindo então a direção, o sentido e a igualdade dos módulos das forças de um par ação-reação), e da Segunda Lei de Newton (que define o módulo da força baseando-se na definição de aceleração e do quilograma-padrão [massa]).

Carga Pontual: É uma carga na qual às suas dimensões podem ser desprezadas de acordo com as alterações que a mesma poderá ou, pode sofrer.

Força Elétrica: A interação eletrostática, ou força elétrica, é aquela que ocorre quando corpos possuidores de cargas elétricas interagem. Sabemos que os elétrons têm carga negativa e os prótons têm carga positiva. Desta forma, quando dois ou mais prótons, elétrons ou uma mistura destas partículas são colocadas próximas, sempre ocorre um processo de interação elétrica.

2 - Experimento

Lei de Coulomb: Força Elétrica

O uso de experimentos virtuais serve de contato prático e interativo do aluno com o conteúdo a ser desenvolvido nas aulas de conteúdo. A proposta desta série de experimentos é utilizar o tempo de Web Class para o aprofundamento e o estudo interativo do aluno. Os experimentos desta série estão baseados em aplicativos JAVA, disponíveis na internet.

A - Like Unequal Charges - Cargas de mesmo sinal, mas módulos diferentes

A.1 - Ponto de Equilíbrio

[pic 1][pic 2]

Observando o sistema acima proposto e as condições de simulação prescitras, observamos que partindo das cargas ficas (+5 e +2) a carga de prova sendo também positiva e se situando no ponto, os valores de repulsão do sistema são nulos, sendo assim, não temos deslocamento da carga de prova para nenhum dos lados.

No gráfico percebe-se que as magnitudes de força se encontram no mesmo ponto, tendo assim um equilíbrio.

Termos Matemáticos:      [pic 3][pic 4]

A.2 - Repulsão pela carga maior

colocar seu grafico[pic 5][pic 6]

Termos Matemáticos:

[pic 7][pic 8]                Força de repulsão sobre a carga de maior valor         [pic 9][pic 10]               Força de repulsão sob a carga de menor valor [pic 11][pic 12]

 A.3 - Repulsão pela carga maior com colisão na carga menor

colocar seu grafico[pic 13]

[pic 14][pic 15]           Força de Repulsão sob a carga de maior valor                 [pic 16][pic 17] Força de Repulsão exercida pela carga de menor valor A.4 - Repulsão pela carga menor sem colisão [pic 18][pic 19]

[pic 20][pic 21][pic 22]

Distancia limite de aproximação de cada carga

             [pic 23][pic 24]               

                 [pic 25][pic 26]

B - “Like Equal Charges” - cargas de mesmo sinal e mesmo módulo

B.1. - Ponto de Equilíbrio

[pic 27][pic 28]

Termos Matemáticos:

[pic 29][pic 30]     [pic 31][pic 32]               

B.2 – igualdade de forças de repulsão – 1º ponto

colocar seu grafico[pic 33][pic 34]

Efeito de ciclo em funcionamento

[pic 35][pic 36]

[pic 37][pic 38]     [pic 39][pic 40]