sexta-feira, 17 de abril de 2026

Aula 02 - 26.1 - Instrumentação II, Campo Elétrico, Lista I e Projetos de eletrostática, ministrada pelo professor Rafael, nesta sexta, 17/04

Lista I de exercícios. Refazer os cálculos sobre eletrostática dos vídeos e, inclusive, sobre o campo elétrico resultante no blog. Entregar no próximo dia 24/04.

O professor Rafael Rodrigues ministrou um minicurso sobre a aplicação da técnica algébrica da supersimetria em mecânica quântica em sólitons topológicos   na III Escola Baiana de Física Teórica na UESB campus Itapetininga-BA, em 2025 No momento ele está concluindo a sua tese sobre supersimetria em mecânica quântica relativística.

 Esta Aula 02, disponibilizada no  blog ciências e educação,  no nível de ensino médio, ainda sobre Eletrostática na disciplina de Instrumentação em Ciência da Natureza e suas Tecnologias II (Instrumentação II) do período atrasado 2026.1, do curso de Licenciatura em Física da UFCG, campus Cuité.

Na avaliação dessa disciplina, o estudante deve fazer. resolver listas de exercícios, no nível de ensino médio, experimentos com materiais de baixo custo, relatórios técnico científico e apresentar em sala de aula.

Primeiro Projeto I: Processo de Eletrização e os materiais condutores de eletricidade com materiais alternativos. Pêndulo Eletrostático e o eletroscópio de duas folhas, aspectos históricos de sua utilização e como fazer.

No vídeo a seguir é apresentado alguns exercícios resolvidos sobre o campo elétrico e a lei de Coulomb, para um par de partículas com cargas elétricas.

Aula 02-Instrumentação II. Pêndulo Eletrostático e eletrostático de duas folhas. Exercícios resolvidos-campo elétrico. O estudante é para refazer todos os exercícios resolvidos pelo Professor Dr. Rafael Rodrigues.




Professor Rafael Rodrigues em sua sala na UFCG, campus Cuité.
Veja mais imagens.
Vimos na Aula O 1 que a lei de Coulomb é válida somente para partículas com cargas elétricas. Ela não vale para uma distribuição contínua de carga elétrica.


Veja mais.



Campo Elétrico Resultante Unidimensional, a partir de dois vetores bidimensionais.

O campo elétrico resultante de uma distribuição de duas partículas carregas é a soma vetorial de ambos campos. Segue dois exemplos com uma visão geométrica.

Colocando  duas partículas com cargas elétricas de sinais contrários na base de um triângulo equilátero você, calculando o campo elétrico em um ponto, no outro vértice, vemos que ambos serão vetores bidimensionais, cuja soma resulta em campo elétrico unidimensional.


Como obter um Campo Elétrico Resultante bidimensional, a partir de dois campos elétricos unidimensionais? As direções dos dois campos elétricos estão indicados na figura. Calcule o módulo do campo elétrico resultante.

 L
inhas de Força

As linhas de força(ou linhas de campo elétrico) são linhas imaginárias, idealizadas pro Faraday,  para visualização do campo elétrico nunca se cruzam. Veja os casos de duas partículas com cargas elétricas de mesmo sinal. 

Carga elétricas positivas
Carga elétricas negativas

Carga elétricas de sinais contrários.

Cálculo das componentes do vetor campo elétrico.








 As informações  desta disciplina serão encaminhadas através do grupo de whatsapp.

Esta aula é parte do conteúdo programático da disciplina de Introdução a Física- Live 21, do RAE-UFCG, visto em 10-12-2020.



O exame do ENEM 2026 garante o certificado do ensino médio, para quem conseguir 450 pontos na média. Está no período de isenção da taxa de inscirção do ENEM 2026.

A lista I segue em PDF.

Questões de eletrostática.

1)  considere duas partículas no vácuo nas extremidades de uma haste na vertical, de comprimento 4cm, tendo um elétron na extremidade inferior e dois prótons na extremidade superior, sendo (e) a carga elementar no SI. Determine a força elétrica sobre o elétron. 

Solução

q=-e=-1,6x10-19C.
Q=2e=3,2x10-19C.

Como a carga elementar no SI, 
e=1,6x10-19C.
( Aqui C é a unidade de carga elétrica é em homenagem ao cientista Coulomb).

d=4cm=0,04m=   4x10-2 m ⇒ d216x10-4m2 
A constante eletrostática no vácuo,
k0=1/( 4𝛑∈0)=9x109(Nm2)/C2

Com  
0=1/( 4𝛑k0)

sendo a constante de permissividade elétrica no vácuo.


Lei de Coulomb, para duas part;icupas com cargas Q e q.
⇒ F = k0.IQI.IqI/d2                                  

Como todos os dados estão no SI, badsta substituir os valores numéricos de cada um na equação a força elétrica, ou seja, 

⇒ F =   9x109 x 3,2x10-19  x1,6x10-19/16x10-4  
⇒ F = 9x 3,2x109-19-19+41,6/16
Note que, 
1,6/16=16x10-1/16=10-1
Portanto, obtemos a seguinte intensidade da força elétrica:
⇒ F = 9x 3,2x109-19-19+4-1
⇒ F =  3x10-25 

2) Considere que três pontos materiais estão eletrizados com a seguinte distribuição de particulas, no vácuo,  com cargas positivas:

Q_a = 3e, Q_b = 6e,  Q_c = 2e.

Sendo o vácuo o meio considerado (K_0 = 9x10⁹ Nm²/C²), calcule a resultante da força atuante sobre a  partícula b, tendo a seguinte distribuição de particulas com cargas elétricas, em uma linha horizontal. 

A partícula "a" está na origem, "b" está a 3cm de "a", "c" está a 2cm de "b".

Solução

Como  todos os dados  não estão no SI, o primeiro passo será transformar as distância de centímetro para metro.

d_a=0, d_b=3cm=0,03m. d_c=3cm+2cm= 5cm=0,05m.

Complete a resposta.

Blog rafaelrag

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