Forca eletrica_ o que e e como usar a formula

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Força elétrica: o que é e como usar a
fórmula
Força elétrica é a interação de atração ou repulsão gerada entre duas
cargas devido à existência de um campo elétrico ao redor delas.
A capacidade de uma carga criar forças elétricas foi descoberta e
estudada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-
1806) no �nal do século XVIII.
Por volta de 1780, Coulomb criou a balança de torção e com esse
instrumento demonstrou experimentalmente que a intensidade da
força elétrica é diretamente proporcional ao valor das cargas elétricas
que interagem e inversamente proporcional ao quadrado da distância
que as separa.
Fórmula da força elétrica
A fórmula matemática, também chamada Lei de Coulomb, que
expressa a intensidade da força elétrica é:
Onde,
No Sistema Internacional de unidades (SI), a intensidade da força
elétrica (F) é expressa em newton (N).
Os termos q e q da fórmula correspondem aos valores absolutos
das cargas elétricas, cuja unidade no SI é coulomb (C), e a distância
que separa as duas cargas (r) é representada em metros (m).
A constante de proporcionalidade (K) depende do meio que as cargas
estão inseridas, por exemplo, no vácuo esse termo recebe o nome de
constante eletrostática (K ) e seu valor é 9.10 N.m /C .
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Saiba mais sobre a Lei de Coulomb.
Para que é usada a fórmula da força elétrica e
como calcular?
A fórmula criada por Coulomb é utilizada para descrever a intensidade
da interação mútua entre duas cargas puntiformes. Essas cargas são
corpos eletrizados cujas dimensões são desprezíveis se comparadas
com a distância entre elas.
A atração elétrica ocorre entre cargas que possuem sinais opostos,
porque a força existente é de atração. A repulsão elétrica ocorre
quando cargas de mesmo sinal são aproximadas, já que a força
repulsiva atua sobre elas.
Para calcular a força elétrica os sinais das cargas elétricas não são
levados em consideração, apenas seus valores. Veja como calcular a
força elétrica com os exemplos a seguir.
Exemplo 1
Duas partículas eletrizadas, q = 3,0 x 10 C e q = 5,0 x 10 C, e de
dimensões desprezíveis situam-se a uma distância de 5 cm uma da
outra. Determine a intensidade da força elétrica considerando que
elas estão no vácuo. Utilize a constante eletrostática K = 9 . 10
N.m /C .
Resolução
Para encontrar a força elétrica, os dados devem ser aplicados na
fórmula com as mesmas unidades da constante eletrostática.
Observe que a distância foi dada em centímetros, mas a constante
apresenta metro e, por isso, o primeiro passo é transformar a unidade
de distância.
O próximo passo é substituir os valores na fórmula e calcular a força
elétrica.
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Chegamos a conclusão que a intensidade da força elétrica que age
sobre as cargas é de 54 N.
Você também pode se interessar por Eletrostática.
Exemplo 2
A distância entre os pontos A e B é de 0,4 m e nas extremidades estão
situadas as cargas Q e Q . Uma terceira carga, Q , foi inserida em um
ponto que está a 0,1 m de Q .
Calcule a força resultante sobre Q sabendo que:
Q = 2,0 x 10 C
Q = 8,0 x 10 C
Q = – 3,0 x 10 C
K = 9 . 10 N.m /C
Resolução
O primeiro passo para resolver esse exemplo é calcular a intensidade
da força elétrica entre duas cargas por vez.
Vamos iniciar calculando a força de atração entre Q e Q .
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Agora, calculamos a força de atração entre Q e Q .
Se a distância total entre a reta é de 0,4 m e Q está posicionada a
0,1 m de A, quer dizer que a distância entre Q e Q é de 0,3 m.
A partir dos valores das forças de atração entre as cargas, podemos
calcular a força resultante da seguinte forma:
Chegamos a conclusão que a força elétrica resultante que Q e Q
exercem sobre Q é de 3 N.
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Exercícios de Força elétrica
Exercício 1
(PUC - RS 2016) Três esferas de dimensões desprezíveis A, B e C
estão eletricamente carregadas com cargas elétricas respectivamente
iguais a 2q, q e q. Todas encontram-se �xas, apoiadas em suportes
isolantes e alinhadas horizontalmente, como mostra a �gura abaixo:
O módulo da força elétrica exercida por B na esfera C é F. O módulo da
força elétrica exercida por A na esfera B é
Exercício 2
(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas estão separadas no
vácuo por uma distância de m. Sendo
, a intensidade da força de interação entre elas,
em newtons, é de
(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas 
e estão separadas no vácuo por uma distância de
m. Sendo , a intensidade da força de
interação entre elas, em newtons, é de
a) F/4
b) F/2
c) F
2F
4F
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