22.9 - Um Dipolo em um Campo Elétrico | Halliday & Resnick - Vol. 3 - Eletromagnetismo

ERRATA: No minuto 21:32, na verdade o sin(180-a) é igual a +sin(a) e não menos como escrevi. O correto é sin(180-a) = +sin(a). Isso não interfere no decorrer da aula pois tomamos o módulo ao calcular o torque. Obrigado ao Jair por notar e nos comunicar nos comentários.
22.9 - Um Dipolo em um Campo Elétrico | Halliday & Resnick - Vol. 3 - Eletromagnetismo
Visto que cargas pontuais sofrem forças quando sujeitas a ação de campos elétricos, como se comporta um dipolo elétrico na presença de um campo elétrico? É este estudo que iremos desenvolver nessa videoaula.
**Este vídeo pertence a playlist onde abordamos todos os capítulos do livro Halliday & Resnick - Vol. 3 - Eletromagnetismo (8ª Edição).
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Sou Felipe Fanchini, professor da Unesp de Bauru desde 2012. Fui pesquisador associado do International Center of Theoretical Physics, ICTP - Itália, por 6 anos, entre 2014 e 2019. Tenho mais de 40 artigos científicos publicados na área de computação e informação quântica, somando mais de 2000 citações. Organizei um livro sobre correlações quânticas para a Springer na Alemanha . Sou bolsista nível 1 de produtiva do CNPq e possuo diversos projetos de pesquisa financiados pelas agências de fomento nacionais como a FAPESP e o CNPq.
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[@xpto3698]

Para quem também esqueceu, o conceito do Dipolo Elétrico foi apresentado em 22.5. Parabéns pelo video!!

[@FelipeFanchini]

Bem lembrado. Obrigado

[@paulobarroso3907]

Cara, suas aulas são muito didaticas e completas. Me ajudou muito! Adoro as anotações que você põe na edição. Abraço!

[@FelipeFanchini]

Tmj Paulo. Eu realmente faço com muita dedicação. Fico feliz que curtiu. Forte abraço.

[@brunoguimaraes4754]

que cara bom

[@FelipeFanchini]

muitos anos de prática hehehe

[@brunoguimaraes4754]

Graças a essa playlist, tirei 10 na prova de física 3 da facul, vlw Felipe! Tô te acompanhando desde física 2

[@thuanetome]

Gratidão pelas aulas professor!! Está me ajudando bastante no curso! Parabéns. :)

[@FelipeFanchini]

tmj Thuane, é um prazer ajudar. E não deixe de compartilhar, quanto mais gente tiver acesso melhor ;-) E segue no instagram tbm @fisicacomprecisao valeu!!!

[@captain_cloudd]

Esse exemplo do micro-ondas foi bom demais, valeu prof

[@FelipeFanchini]

Tmj!!!

[@ricardocesardasilvagomes9549]

SHOW...

[@FelipeFanchini]

Fico feliz que gostou Ricardo. Não deixe de divulgar para os amigos, zapzap, etc. Quanto mais gente tiver acesso melhor ;-)

[@fahukebarros022]

Olá mestre! Não entendi o que seria o P do produto escalar do torque. Poderia falar sobre?

[@FelipeFanchini]

Oi Kallebe. Precisa assistir as aulas anteriores. O curso é como uma série, não vai conseguir entender muito se assistir os episódios intercalados. O P é um definição. Ele é definido como dipolo elétrico e é dado por p=q.d.

[@fahukebarros022]

@@FelipeFanchini sim mestre, já havia visto mais ainda não tinha entendido, porém, esqueci de perguntar e lembrei agora.

[@xpto3698]

Felipe, na posição 180º apesar de calculável esta energia potencial não é "real" correto? Pois não existe torque aplicado paralelamente a uma barra, isto vem da definição de torque. Nesta situação, o que poderia ocorrer seria a movimentação lateral de um dipolo elétrico caso a força do campo elétrico vença a força que mantenha a rigidez do dipolo. Ou seja, a energia potencial máxima seria menor do que 180º e não igual a 180º. É Uma situação iminência. Estou certo? Parabéns pela série de videos!!!

[@FelipeFanchini]

Olá XPTO. Essa energia potencial é real. Independente de não existir um torque, quando o dipolo está a 180 graus do campo E, essa energia está armazenada em potencial. Ela está lá, fazendo uso dela ou não. É mais ou menos equivalente a pegar uma caneta e colocar sobre a mesa. A caneta fica estática, mas a energia potencial gravitacional está lá, armazenada. O sistema tem potencial para realizar trabalho. Uma energia armazenada em potencial.

[@xpto3698]

@@FelipeFanchini excelente resposta obrigado!!!

[@jairjr.353]

Mestre, eu acho que vc cometeu um equívoco no minuto 21:32 . Na verdade o sin(180-a)=sin(a).

[@FelipeFanchini]

Você tem toda razão Jair. Muito obrigado pela observação, esse feedback é muito importante. Vou adicionar uma errata na descrição do vídeo. Valeu demais.

[@fahukebarros022]

Mestre, em 15:06, sabendo que a integral é negativa, por que a ordem da energia ficou daquele jeito?

[@FelipeFanchini]

Primeiro eu desenvolvo o lado esquerdo da equação e depois o lado direito. No lado esquerdo da equação tempo \Delta U que é dado por U(theta) - U(90) (U_final menos U_inicial). O que vem do lado direito, incluindo o sinal e tudo mais é trabalhado separadamente.

[@mendes1512]

9:31 Pq (q.d) seria o módulo de p? Não entendi esse raciocínio

[@FelipeFanchini]

Olá Mender. De fato, o dipolo elétrico é definido como sendo (q.d). É uma definição. Essa definição se mostra apropriada e dá origem a todos os resultados que conhecemos.

[@gabriellima3058]

Professor, então, por simetria ( supondo que nesse pequeno intervalo de tempo, os elétrons estejam no lado do oxigênio por mais tempo, fazendo com que ele fique negativo, como o senhor explicou. O momento de dipolo seria a tendencia do movimento dos elétrons?) Assim, os elétrons estão no átomo de oxigênio e vão se deslocar pra os átomos de hidrogênio, a partir de uma direção, que por simetria, é dada uma direção e um sentido, que se tornam o vetor momento de dipolo?

[@gabriellima3058]

Simplificando muito o pensamento (espero que o senhor entenda o que eu quero dizer kkkk).Seria como um disparar de canhão, sendo que a bola iria ser disparada, voltar rapidamente e gastar mais um pouco de tempo para recarregar o canhão. Nesse caso, eu tentei simplificar usando a bola de canhão como se fosse um vetor resultante, dada a simetria dos movimentos dos elétrons no ângulo 105°.

[@gabriellima3058]

A parte matemática eu entendo. Minha questão é a parte Física do momento de dipolo.

[@gabriellima3058]

O momento de dipolo seria a tendência de movimento dos elétrons?

[@FelipeFanchini]

Tentando a responder a todas as perguntas. Na molécula as partículas já estão na configuração, formando um dipolo. A nuvem eletrônica fica mais deslocada do núcleo positivo. Essa configuração da molécula com as cargas positivas levemente deslocadas da nuvem eletrônica pode ser descrita como um dipolo. Não está relacionado com o movimento das partículas e sim com sua configuração espacial. As moléculas já estão nessa configuração, deslocadas levemente. Qualquer coisa estou à disposição.

[@gabriellima3058]

@@FelipeFanchini Sim, essa parte eu entendi, Professor. Minha questão e o vetor do momento de dipolo que foi definido após a explicação desse comportamento. Separando a formula P=qd ( momento de dipolo = produto da carga pela distancia entre as cargas) e pensando nesse comportamento, o que essa formula demonstra dessa interação? Porque vejo que esse vetor tem o mesmo sentido ( no caso, se o ponto esteja acima da carga positiva, onde quero medir o campo elétrico gerado) do campo elétrico em uma linha que passa pelo dipolo. Sei a formula, seu o porque é um vetor, mas não entendo o porque ele foi definido como uma formula única ( p=qd) e colocada na formula de uma campo elétrico gerado por um dipolo, consequentemente, em outras formulas. Se eu entender essa formula, todas as outras que já aprendi são justificadas na minha mente. Sei que é outra coisa totalmente diferente, mas eu tinha o mesmo questionamento em relação momento linear. Assim, pesquisei muito e conseguir entender o porque existe essa interação entre Grandezas Físicas. Quando estamos fazendo transformações de energia, vemos que a energia cinética tem uma definição precisa e a energia potencial também. Quando colocamos uma formula em outra formula substituindo algumas grandezas, sabemos o que essa formula substituiu e quando vamos analizar o fenômeno na natureza, percebemos que a formula que foi colocada na outra, tem sua cooperação no fenômeno. Exemplo F=q E, sabemos o que é essa carga e o que é o campo elétrico externo antes de definir a força que carga sofre. Não sei se é possível dar uma definição precisa do momento de dipolo. Minha mente tem um problema de aceitar quando definimos que existe um momento de dipolo, porque o campo elétrico gerado tem determinado sentido ou porque a região do oxigênio fica ligeiramente negativa, acarretando uma determinada configuração, dando origem ao momento de dipolo (vi que essa configuração dá origem ao momento de dipolo, mas não entendo como essa configuração dar origem a um vetor). Penso que esse vetor surgiu do nada.