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Momento angular. A grandeza do movimento rotacional que é equivalente à massa (m) no movimento linear é o momento de inércia (I). A grandeza do movimento rotacional que é equivalente à velocidade (v) no movimento linear é a velocidade angular (ω). Assim, o objeto em rotação possui momento angular que pode… Leia mais
Considere uma partícula em rotação. A partícula, de massa m, recebe uma força F que a faz girar em torno do eixo O. A partícula está a uma distância r do eixo de rotação. Inicialmente, a partícula está em repouso (v = 0). Após ser movida pela força F, a partícula adquire uma certa velocidade, resultando em uma aceleração tangencial. A relação entre a força (F), a massa (m) e a aceleração tangencial da partícula é expressa pela equação 3:
Em um condutor como o cobre, existem elétrons que se movem aleatoriamente em alta velocidade, livremente, mas não escapam do metal. Elétrons que podem se mover livremente são chamados de elétrons livres. Embora os elétrons se movam livremente em todas as direções, não há um fluxo total de elétrons em uma direção específica. Essa condição ocorre quando não há diferença de potencial entre as duas extremidades do fio de cobre.
Quando o fio é conectado a uma fonte elétrica, surge uma diferença de potencial entre as duas extremidades do fio de cobre, criando um campo elétrico em seu interior. A existência desse campo elétrico faz com que os elétrons livres sofram a força elétrica F = qE = eE, onde F = força elétrica , e = carga do elétron e E = campo elétrico . Essa força elétrica faz com que todos os elétrons que se movem livremente sejam acelerados juntos, na mesma direção da força elétrica.
1. Uma bola é lançada do topo de um prédio com uma velocidade inicial de 8 m/s a um ângulo de 20 ° abaixo da horizontal. A bola atinge o solo 3 segundos depois.
a) A que distância da base do prédio a bola toca o chão?
b) A que altura a bola é lançada do local
c) Quanto tempo a bola leva para atingir uma altura de 10 m a partir do ponto de lançamento?
A definição de capacitor é um dispositivo que armazena carga elétrica e energia potencial elétrica. O capacitor simples consiste em duas placas ou lâminas condutoras que são colocadas próximas uma da outra, mas não se tocam, e são separadas por um isolante ou vácuo. Condutores são materiais que podem conduzir corrente elétrica, como metais, enquanto isolantes são materiais que não podem conduzir corrente elétrica, como o plástico.
Inicialmente, os dois condutores não possuem carga elétrica nem são eletricamente neutros. Para que um condutor fique carregado positivamente e o outro negativamente, é necessário que ocorra uma transferência de elétrons de um condutor para o outro. Os elétrons estão na superfície dos átomos, por isso são facilmente móveis. Após a transferência de elétrons de um condutor para o outro, um dos condutores fica com excesso de elétrons (falta de prótons).
de modo que um dos condutores fique carregado negativamente, enquanto o outro apresenta uma deficiência de elétrons (excesso de prótons), tornando-se carregado positivamente. Uma descrição detalhada do processo de carregamento de cargas elétricas em capacitores é apresentada no tópico de armazenamento de energia elétrica em capacitores.
O potencial elétrico é definido como a energia potencial elétrica por unidade de carga. Suponha que, quando estiver no ponto a, a carga q tenha energia potencial elétrica igual a EP<sub> a</sub> ; então, o potencial elétrico no ponto a é formulado da seguinte forma:
V = potencial elétrico, EP = energia potencial elétrica, q = carga elétrica
O potencial V não está presente apenas no ponto a, mas em todos os pontos do campo elétrico. O ponto a é usado como exemplo. Como será explicado posteriormente, o potencial V não depende da carga q.
Antes de estudar este tópico, é preciso compreender o trabalho, as forças conservativas, a relação entre as forças conservativas e a energia potencial , as forças elétricas e o campo elétrico.
Além da força gravitacional e da força elástica, outro exemplo de força conservativa é a força elétrica. Para entender melhor por que a força elétrica é chamada de força conservativa, veja a explicação a seguir.
Campo elétrico gerado por uma única carga pontual
Para calcular o campo elétrico produzido por uma única carga positiva, o primeiro passo é selecionar a superfície gaussiana esférica de raio r, onde o centro da esfera coincide com a carga. A área da superfície da esfera é 4πr².2.
O campo elétrico que sai do centro da esfera penetra perpendicularmente à sua superfície, de modo que a fórmula do fluxo elétrico é Φ = E A. A fórmula da lei de Gauss é Φ = Q/ε o
Com relação à lei de Coulomb , estudou-se a força entre cargas elétricas. Em uma revisão sobre o campo elétrico, discutiu-se outra forma da lei de Coulomb, expressa pela equação F = q E.
onde F é a força elétrica, q é a carga elétrica e E é o campo elétrico. Pode-se dizer que a lei de Coulomb é uma lei da física que explica a relação entre a carga elétrica (q) e o campo elétrico (E).
A lei de Gauss é outra lei da física que explica a relação entre as cargas elétricas e os campos elétricos. A lei de Gauss foi formulada por Carl Friedrich Gauss (1777-1855), um físico teórico e matemático alemão.
Com relação ao campo elétrico, discutimos a definição e a equação do campo elétrico , que podem ser usadas para calcular a intensidade do campo elétrico produzido por uma carga elétrica, por várias cargas elétricas ou por uma distribuição de cargas elétricas. O cálculo da intensidade do campo elétrico produzido por uma ou duas cargas elétricas é facilmente resolvido usando a fórmula da intensidade do campo elétrico. Se o que se calcula é a intensidade do campo elétrico gerado por uma distribuição de cargas elétricas, o cálculo se torna mais complexo se a fórmula da intensidade do campo elétrico for usada, mas é mais fácil usar a lei de Gauss . Antes de estudar a lei de Gauss em profundidade, é importante entender o conceito de fluxo elétrico, que é utilizado na lei de Gauss.