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Força electrostática Intermédio

Publicado em 16/02/2005 

Se q1 for uma carga positiva de carga +Q e, q2 outra carga positiva de carga +q (sendo q e Q valores inteiros e positivos), a força 1,2 (ou +Q,+q) exercida por q1 (ou +Q) sobre q2 (ou +q) é uma força eléctrica repulsiva, ou seja, que afasta a carga +q de +Q. Essa força surge como resultado do produto da carga +q pelo campo eléctrico criado pela carga +Q, tendo o campo simetria esférica e sendo virado para o exterior, por isso o vector campo eléctrico em +q aponta para fora e na direcção do segmento que une +q e +Q, assim como +Q,+q. Desta forma, verifica-se que:

+Q,+q = +q,+Q

porque a força eléctrica sobre q1(ou +Q) também é repulsiva e, portanto, segue a direcção do segmento que une as cargas, mas em sentido oposto.

Se q1 for uma carga negativa de carga -Q e, q2 uma carga positiva de carga +q, a força 1,2 (ou -Q,+q) exercida por q1 (ou -Q) sobre q2 (ou +q) é uma força eléctrica atractiva, ou seja, que aproxima a carga +q de –Q, visto as cargas serem de sinal contrário. Essa força surge como resultado do produto da carga +q e do campo eléctrico criado pela carga -Q, tendo o campo simetria esférica e estando virado para a carga. Por isso, o vector campo eléctrico em +q aponta para dentro e na direcção do segmento que une +q e –Q, e o vector força eléctrica -Q,+q em +q tem a mesma direcção e sentido que . Assim, da mesma forma que foi explicado anteriormente, temos.

Q,+q = +q,Q

No terceiro caso, em que temos q1= +Q a agir sobre q2= -q, reencontramos uma situação análoga à anterior, só que a força eléctrica +Q,-q é exercida pela carga positiva sobre a carga negativa e o campo eléctrico gerado pela carga positiva +Q tem portanto distribuição esférica para o exterior dessa carga. O vector em –q aponta para fora e está na direcção do segmento que une +Q e –q, enquanto que o vector força eléctrica está nessa direcção mas aponta para dentro do segmento visto que as cargas opostas se atraem. Assim,

+Q,–q = ––q,+Q.

Finalmente, no quarto caso, quando as duas cargas são negativas, ocorre a mesma situação que para o caso de duas cargas positivas, ou seja, a força eléctrica que cada uma das cargas exerce sobre a outra é repulsiva com todas as consequências sobre as direcções e sentidos de , -Q,-q e -q,-Q. Assim, temos:

–Q,–q = ––q,–Q

Pela 3ª lei de Newton, a força 2,1 exercida por q2 sobre q1 é igual mas de sentido contrário à força 1,2 exercida por q1 sobre q2:

2,1 = –1,2

Podemos nos exemplos analisados anteriormente verificar e perceber, em cada caso, que tal ocorre.

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