Charles Coulomb: biografia, contribuições, obras - Ciência - 2023

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Charles Coulomb(1736-1806) foi um cientista francês considerado o físico mais importante de seu país natal. Graças às suas pesquisas e descobertas no campo do eletromagnético, a unidade de carga elétrica é chamada de coulomb (C).

Sua carreira científica abrangeu várias áreas, principalmente magnetismo, eletricidade e atrito. Uma de suas principais contribuições foi o desenvolvimento do equilíbrio de torção, com o qual ele foi capaz de medir a força magnética e elétrica de atração.

Ao medir essas forças, ele conseguiu formular as leis de Coulomb, que estabelecem que a força entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto de suas magnitudes e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Seu nome está em um dos 72 cientistas que estão inscritos nas placas de metal do primeiro andar da Torre Eiffel, em homenagem a ser um dos mais importantes franceses.

Biografia

Charles Coulomb era filho de Henry Coulomb e Catherine Bajet. Ele nasceu na pequena cidade de Angouleme, na França, em 14 de junho de 1736.

Embora ele tenha nascido em uma família de prestígio e conforto econômico, eles caíram em desgraça em decorrência de uma série de eventos adversos em que prevaleceu a usura e a má gestão de seu capital, o que desencadeou a separação de seus pais.

Seus primeiros estudos foram realizados em sua cidade natal. Em seguida, mudou-se para Paris e lá o jovem continuou sua formação acadêmica no conhecido Collège Mazarin, onde obteve uma ampla formação nas disciplinas básicas: matemática, humanidades, astronomia, botânica e química.

Recebeu formação profissional na École du Génie en Mézieres, para obter o título de engenheiro militar junto com o posto de primeiro-tenente, em 1761. Durante sua carreira militar, serviu a França em várias ocasiões; um deles foi nas Índias Ocidentais, onde teve o importante papel de supervisionar a construção de fortes na Martinica.

Militar e investigador

Nesta ilha, depois de recuperada pelos franceses, Coulomb ficou encarregada da construção do Forte Bourbon, com o intuito de tornar esta ilha muito mais segura e protegê-la de qualquer invasão. Essa tarefa o ocupou até 1772, aproximadamente nove anos.

Depois disso, dedicou-se ao trabalho de investigação sobre a estática na arquitetura para apresentá-la à Academia de Ciências de Paris, tornando-se correspondente desta importante instituição em 1974.

Naquela época, ele ganhou o primeiro prêmio por seus postulados sobre bússolas magnéticas e pelo desenvolvimento de um estudo avançado sobre fricção.

Ao longo de sua trajetória profissional, Coulomb soube aproveitar o trabalho militar aliado ao trabalho científico. Foi assim que em Rochefort, onde esteve estacionado entre 1779 e 1780, utilizou os estaleiros navais como laboratório próprio para testar a mecânica, a resistência dos materiais e o atrito.

Em 1781, ele recebeu o prêmio da Academia de Ciências de Paris por seu trabalho sobre as leis do atrito e da rigidez das cordas, um estudo revolucionário que não foi contestado em mais de um século.

Em 1786 obteve o posto de tenente-coronel, com o qual se sentiu bastante confortável. No entanto, sob o denominado "Regime do Terror" no âmbito da Revolução Francesa, preferiu refugiar-se numa propriedade isolada que possuía no seu interior, colocando-se em segurança e dedicando-se exclusivamente às suas palestras científicas.

A serviço da Revolução

Em seguida, ele voltou a Paris por ordem de Napoleão Bonaparte, ficando encarregado da instrução pública. Ele serviu na Academia de Ciências de Paris por aproximadamente 25 anos, e foi nomeado presidente da mesma instituição em 1801, quando se tornou o Instituto da França.

Ele também contribuiu para o novo governo francês na conceituação, ordenação e aplicação de um sistema métrico decimal de pesos e medidas que forneceria um padrão organizacional para todas as pesquisas e aplicações no país.

A sua atuação e conhecimento científico levaram-no a participar no acompanhamento de um novo sistema de comunicações, que serviu de base para futuros desenvolvimentos nesta área.

Últimos anos

Depois de muitos anos de relacionamento, finalmente em 1802 ele se casou com Louise Françoise LeProust, com quem já tinha dois filhos. O primeiro nasceu em 1790 e o segundo em 1797.

Charles Coulomb morreu em Paris, aos 70 anos, em 23 de agosto de 1806, apenas cinco anos depois de começar a servir como presidente do Instituto da França.

Contribuições

Coulomb foi um dos principais físicos de toda a França, graças à sua contribuição no campo da eletricidade e nas forças magnéticas, forças de atrito, elasticidade dos metais e da seda.

Uma de suas primeiras contribuições, em 1772, possibilitou estudar e conhecer a pressão a que estão submetidos os muros de arrimo em função do volume de terra que suportam. Também definiu como as abóbadas devem ser equilibradas em todos os trabalhos de construção para evitar danos às estruturas.

Essas análises foram realizadas durante a construção do forte na Martinica, graças ao qual ele definiu a primeira aproximação da tensão tangencial, bem como as leis de fricção. Também foi um marco na formulação do método de Coulomb para poder avaliar a resistência dos materiais.

Ele baseou seus experimentos nas forças aplicadas aos materiais e sua resistência à deformação, permitindo-nos conhecer seu comportamento. Assim, serviu de berço de pesquisas na área da construção moderna.

Também fez contribuições no campo da ergonomia, bem como no da mecânica ao analisar como é o atrito das máquinas, com o que obteve novamente o reconhecimento da Academia de Ciências de Paris em 1781 para a formulação das leis de atrito.

Lei de Coulomb

Embora ao longo de sua prolífica carreira científica tenha escrito mais de 25 artigos como correspondente da Academia, abordando diferentes áreas da física, sua maior contribuição para a ciência é a lei de Coulomb que formulou em 1776.

Essa lei atua principalmente nas reações atômicas e afirma o seguinte: “a força entre as cargas elétricas é proporcional ao produto das cargas individuais e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

Isso significa que, como as cargas elétricas têm uma magnitude maior, elas terão uma força atrativa ou repulsiva maior, mas que a distância que as separa terá o efeito oposto em uma proporção do quadrado dela; ou seja, quanto maior a distância, menos força.

Focado na análise das forças de atração ou repulsão das cargas elétricas, desenvolveu o equilíbrio de torção. Com isso, ele mostrou que a lei da gravitação formulada por Newton foi plenamente cumprida.

Nesse campo de experimentação, ele constatou que a atração e a repulsão elétrica são verificadas sem intervenção, por meio da ação remota. Nesse contexto, Coulomb foi um defensor da teoria dos fluidos elétricos e magnéticos.

Graças a todos esses estudos, e em particular à definição matemática da Lei de Coulomb, o campo da eletricidade e do magnetismo tornou-se uma ciência exata, o que o levou ao lugar de honra que ocupa na ciência humana.

Tocam

Coulomb foi um autor prolífico cuja intenção era documentar e sistematizar todos os seus postulados, e também poder apresentá-los em memória da Academia de Ciências e obter crédito por isso.

Sua primeira publicação foi em 1773 com o título Sur une application des règles, de maximis et minimis à quelqueproblèmes de statique, relatifs à l’architecture. Neste trabalho ele mostrou seus estudos sobre a resistência de vigas e materiais.

Então, em 1777, ele entregou outro artigo à Academia em que coletou sua invenção da balança de torção, além de suas pesquisas sobre a bússola e o magnetismo terrestre.

Ele escreveu mais de sete tratados sobre eletricidade e magnetismo, até que em 1785 formulou e apresentou a lei que leva seu nome.

Teoria da Máquina Simples

Outra de suas grandes obras foi Teoria das máquinas simples, que em 1781 lhe deu o grande prêmio da Academia de Ciências.

No texto ele fala desse tipo de máquina como dispositivos nos quais a magnitude ou a direção da força é variada e a lei da conservação da energia é cumprida, já que nada se destrói, apenas se transforma. Principalmente, as máquinas simples são plano inclinado, alavanca e polias.

Sobre eletricidade e magnetismo

Sobre eletricidade e magnetismo é um de seus posts mais memoráveis. Nele ele condensa grande parte de seu trabalho neste importante campo da física e pelo qual recebeu muito de seu reconhecimento, como, por exemplo, que a unidade de carga elétrica se chama coulomb.

O coulomb ou coulomb é a medida usada no sistema métrico internacional para definir a quantidade de eletricidade ou carga transportada em um segundo por uma corrente de um ampere.

Ele também tem uma relação definida cientificamente em número de vezes da carga elementar, que pode ser positiva ou negativa.

Coulomb apresentou 25 memórias que condensam seus trabalhos de pesquisa, que ele coletou entre 1781 e 1806 para consigná-los à Academia.

Referências

"Breve biografia de Charles Agustin de Coulomb" no Virtual Museum of Science. Recuperado em 7 de agosto de 2019 no Museu Virtual da Ciência: museovirtual.csic.es
“Coulomb, Charles-Augustin” no Fórum Histórico das Telecomunicações.Recuperado em 7 de agosto de 2019 no Fórum Histórico de Telecomunicações: Forohistorico.coit.es
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Martínez, N. "Charles de Coulomb e o equilíbrio de torção" (28 de janeiro de 2011) in rtve. Recuperado em 7 de agosto de 2019 em rtve: rtve.es