Prof. Thiago Miranda de Oliveira

Transcrição

1 Prof. Thiago Miranda de Oliveira

2 Como pode um corpo eletrizado, atrair ou repelir outro corpo sem que, entre eles haja um meio para intermediar a comunicação?

3 Há duas maneiras de imaginar como dois corpos A e B separados por uma distância podem exercer forças sobre o outro. 1. Existe um meio (agente interveniente) entre os corpos, de maneira que, quando o corpo A aja sobre o B, o corpo A ative o agente interveniente para depois o agente interveniente transmita a ação sobre o B. 2. Um corpo age sobre o outro direta ou indiretamente à distância, sem necessidade de nada para intermediar a comunicação entre eles. Ação a distância

4 Formulador da lei da gravitação universal. Apresentou sua teoria em seu famoso livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural). Mostrou que a força gravitacional entre dois corpos é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles

5 Newton evitou deliberadamente propor qualquer hipótese sobre o mecanismo responsável pela interação gravitacional. Manifestou opinião contrária à ideia de que a gravitação seria algum tipo de força de ação à distância.

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7 A maioria dos físicos não achavam absurdas a ideia de força de ação a distância. Talvez estivessem interessados a fazer pela eletricidade e magnetismo o mesmo que Newton fez para a gravitação determinar leis e suas propriedades Formulação da lei de Coulomb (lei da força elétrica)

8 Hans Christian Oersted ( ) Físico e químico dinamarques Estabeleceu por meios experimentais, que existe uma relação entre fenômenos elétricos e magnéticos Mostrou que uma corrente elétrica em um fio condutor é capaz de mover a agulha de uma bússola

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10 Físico e químico inglês. Buscou analogias entre o comportamento da eletricidade em movimento na forma de corrente e do magnetismo. Critica a visão de força de ação a distância.

11 Para Faraday e Maxwell a ação de um corpo com carga elétrica sobre outro também carregado só pode existir se houver um agente físico entre eles para mediar essa ação. Linhas de força para Faraday E campo para Maxwell Os agentes intermediários não são apenas artifícios matemáticos

12 Físicos e matemáticos desenvolviam uma teoria também completa para o eletromagnetismo baseada no conceito de ação a distância. A abordagem de Maxwell acabou se tornando a dominante Hoje em dia praticamente não se fala mais em teorias eletromagnéticas de ação a distância.

13 Podemos dizer que o campo elétrico é uma aura que está presente ao redor de uma carga e é através dessa aura que um corpo sente a presença do outro, ou seja, caracteriza-se, assim, a capacidade que uma carga tem de criar forças como sendo uma propriedade intrínseca a ela, e que estende a todos os pontos do espaço. (Menezes; Lopes; Robilotta, 1983, p. 16)

14 Podemos dizer que o campo elétrico existe numa região do espaço quando, ao colocarmos uma carga elétrica (q 2 ) nessa região, tal carga é submetida a uma força elétrica (F).

15 Estas linhas são a representação geométrica convencionada para indicar a presença de campos elétricos, sendo representadas por linhas que tangenciam os vetores campo elétrico resultante em cada ponto, logo, jamais se cruzam.

16 E o número de linhas de força por unidade de volume representa qualitativamente a intensidade do vetor campo elétrico. O vetor campo elétrico é sempre tangente as linhas de força em cada ponto.

17 Se a carga for positiva o vetor força elétrica (F) terá mesma direção e sentido do vetor campo elétrico (E). Se a carga for negativa o vetor força elétrica (F) terá mesma direção e sentido oposto ao vetor campo elétrico (E).

18 É aquele em que o vetor campo elétrico é o mesmo em todos os pontos. As linhas de força de um campo elétrico uniforme são retas paralelas igualmente espaçadas e de mesmo sentido.

19 Uma carga positiva Q está fixa em um ponto no espaço como indica a figura ao lado. a) Represente o vetor campo elétrico em cada um dos pontos que estão próximos a carga Q. b) Colocando no ponto P 1 uma carga de prova positiva q desenhe o vetor força elétrica neste ponto. P 4 P 3 + P 1 P 2

20 F 1 + q E 1 P 1 E 4 P 4 + E 2 P 2 P 3 E 3

21 Devido ao campo elétrico gerado por uma carga Q, a carga q = C fica submetida à força elétrica F = N. Determine o valor desse campo elétrico. E = F q E = E = N/C

22 O vetor campo elétrico num ponto P, situado a uma distância d da carga, tem intensidade E que depende do meio onde a carga se encontra. Q P d

23 Considere uma carga Q, fixa, de C, no vácuo onde k o = Nm 2 /C 2. a) Determine o campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 20 cm da carga; b) Determine a força elétrica que atua sobre uma carga q = C colocada no ponto A.

24 Considere uma carga Q, fixa, de C, no vácuo onde k o = Nm 2 /C 2. a) Determine o campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 20 cm da carga; b) Determine a força elétrica que atua sobre uma carga q = C colocada no ponto A.

25 a) E = K o. Q d 2 E = ( ) 2 E = E = 11, N/C ou E = 1, N/C

26 b) E = F. q 1, = F F = 1, F = 4,5 N

27 E B E R Q A + d A P E A d B + Q B

28 Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente pelas duas cargas elétricas da figura. Temos ainda: Q 1 = + 6,0pC; Q 2 = + 2,0pC; K 0 = 9, unidade no SI. Q 1 Q 2 10 cm 10 cm

29 E 2 E R E 1 Q 1 Q 2 10 cm 10 cm E 1 = K o. Q = = 54 = N/C d 2 (10-1 ) E 2 = K o. Q = = 18 = N/C d 2 (10-1 ) Q 1 Q 2 E R = E 1 E 2 = = N/C