Atps de fisica

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Sumário

Resumo ____________________________________________________________

________________4

Introdução ____________________________________________________________

________________5

Desenvolvimento ____________________________________________________________

_______________17

Conclusão
____________________________________________________________

_______________25Referências Bibliográficas
____________________________________________________________

_______________26

Resumo

Será realizado por um grupo de alunos um trabalho de cálculos matemáticos nas etapas propostas neste desafio, após a conclusão do trabalho você terá desenvolvido as competências e habilidades descritas a seguir:
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicose instrumentais à Engenharia.
Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica.
Avaliar o impacto das atividades da engenharia no contexto social e ambiental.
Atuar em equipes multidisciplinares.

Introdução
Carga Elétrica e Força Elétrica (Lei de Coulomb)
A Lei de Coulomb é uma lei da Física que descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas.Foi formulada e publicada pela primeira vez em 1783 pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb e foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade.
Esta lei estabelece que o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes (q1 e q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância rentre eles. Esta força pode ser atractiva ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atractiva se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.


Diagrama que descreve o mecanismo básico da lei de Coulomb. As cargas iguais se repelem e as cargas opostas se atraem
Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força écompletamente descrita pela seguinte expressão:
,
em que:
é a força, em Newtons (N);
C2 N−1 m−2 (ou F m−1) é a constante elétrica,
r é a distância entre as duas cargas pontuais, em metros (m) e
q1 e q2, os respectivos valores das cargas, em Coulombs (C).
é o vetor que indica a direcção em que aponta a força eléctrica.

Por vezes substitui-se o factor por
k, a constante de Coulomb,com k N•m²/C².

Assim, a força elétrica, fica expressa na forma:

,

A notação anterior é uma notação vectorial compacta, onde não é especificado qualquer sistema de coordenadas.
Se a carga 1 estiver na origem e a carga 2 no ponto com coordenadas cartesianas (x,y,z) a força de Coulomb toma a forma:
,
Como a carga de um Coulomb (1C) é muito grande, costuma-se usar submúltiplos dessaunidade. Assim, temos:
1 milicoulomb = 10^ -3 C
1 microcoulomb = 10^ -6 C
1 nanocoulomb = 10^ -9 C
1picocoulomb = 10^ -12 C
Campo Elétrico
Um campo elétrico é o campo de força provocado por cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema de cargas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica.
A fórmula do campo elétrico é dada pela relação entre aforça elétrica F e a carga de prova q:

Unidade no SI,


Vetor campo elétrico

Campo elétrico gerado pela carga Q
O campo elétrico é uma grandeza vetorial, portanto é representado por um vetor. Para determinarmos a sua presença, colocamos uma carga de prova no meio. Se esta ficar sujeita a uma força, dizemos que a região em que a carga se encontra está sujeita a um campo elétrico. Ovetor campo elétrico tem sempre a mesma direção da força a que a carga está sujeita, e o sentido é o mesmo da força — se a carga de prova estiver carregada positivamente (Q > 0) — ou contrária à força — se a carga for negativa (Q < 0). O módulo é calculado da seguinte forma:
onde (lei de Coulomb)

Substituindo
K é a constante dielétrica do meio
Nota-se, por essa expressão, que o campo...
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