Tente esfregar um balão com uma variedade de peles de animais, como uma camisola de lã ou mesmo a sua própria pele. Você provavelmente notará que o balão começará a reagir de forma diferente com os objetos que o cercam. Se alguns pequenos pedaços de papel forem colocados sobre uma mesa e o balão for aproximado e segurado acima dos pedaços de papel, então a presença do balão carregado poderá criar atração suficiente para que os pedaços de papel se levantem da mesa. A influência observada em tal instância é a força elétrica.

A Força Elétrica e a Terceira Lei de Newton

(Crédito da Imagem: Flickr)

Estas forças elétricas exercidas entre duas partículas carregadas de forma oposta ou partículas carregadas de forma similar é uma força da mesma forma que gravidade, atrito, tensão e resistência do ar são forças. Por ser uma força, ela deve seguir certos princípios e leis. Uma das leis que a força elétrica segue é a Lei de Ação e Reação de Newtonian. De acordo com a terceira lei de Newton, uma força é simplesmente uma interação mútua entre dois objetos que resulta em um empurrão ou puxão igual e oposto aos respectivos objetos.

Agora, usando a Terceira Lei do Movimento de Newton, podemos descrever o movimento de ambos os objetos. O objeto A exerce um empurrão para a direita sobre o objeto B. O objeto B exerce um empurrão para a esquerda sobre o objeto A. Estas duas forças de empurrão têm magnitudes iguais e são exercidas em direções opostas uma da outra. Cada objeto faz o seu empurrão sobre o outro. O empurrão sobre o objeto B (pelo objeto A) é dirigido para longe do objeto A, e o empurrão sobre o objeto A (pelo objeto B) é dirigido para longe do objeto B. Devido à natureza da interação mútua, diz-se que a força é repulsiva.

Agora, vamos aplicar o mesmo princípio de ação-reação a dois objetos com carga oposta – objeto C (positivo) e objeto D (negativo). O objeto C exerce um puxão para a esquerda sobre o objeto D, e o objeto D exerce um puxão para a direita sobre o objeto C. Novamente, cada objeto faz seu puxão sobre o outro. Assim como antes, estas duas forças têm magnitudes iguais e são exercidas em direções opostas uma da outra. Entretanto, neste caso, a direção da força no objeto D é em direção ao objeto C, e a direção da força no objeto C é em direção ao objeto D. Como ambos os objetos se movem um em direção ao outro, uma interação mútua é clara, e a força é descrita como sendo atraente.

Interacção entre Partículas Carregadas e Objectos Neutros

(Crédito Fotográfico : Adrignola/Wikimedia Commons)

A interacção entre dois objectos de carga semelhante é repulsiva. A interação entre dois objetos com carga oposta é atraente. No entanto, que tipo de interação é observada entre um objeto carregado e um objeto neutro? A resposta pode na verdade ser bastante surpreendente. Qualquer objeto carregado que esteja carregado positivamente ou negativamente terá uma interação atrativa com um objeto neutro. Objetos com carga positiva e objetos neutros se atraem mutuamente, e objetos com carga negativa e objetos neutros se atraem mutuamente.

Este terceiro exemplo de interação entre objetos carregados e objetos neutros é freqüentemente demonstrado de uma maneira simples. Por exemplo, se um balão carregado for mantido acima de pedaços neutros de papel, a força de atração para os pedaços de papel será forte o suficiente para sobrecarregar a força da gravidade para baixo e levantar os pedaços de papel da mesa. Se um tubo de plástico carregado for segurado acima de alguns pedaços de papel, o tubo exercerá uma influência atrativa sobre o papel para levantá-lo para fora da mesa. Para o desnorteamento de muitos, um balão de borracha carregado pode ser atraído para um armário de madeira com força suficiente para que ele realmente se cole ao armário! Qualquer objeto carregado – plástico, borracha ou alumínio – exercerá uma força atrativa sobre um objeto neutro. Além disso, como resultado da lei de ação-reação de Newton, um objeto neutro também atrairá um objeto carregado.