Question

1. Uma pequena esfera de 1,6 g de massa é eletrizada retirando-se um número n de elétrons. Dessa forma, quando a esfera é colocada em um campo elétrico uniforme de 1.10^9 N/m na direção vertical para cima, a esfera fica flutuando no ar em equilíbrio. Considerando que a aceleração gravitacional local g é 10 m/s2 e a carga de um elétron é 1,6.10^-19 C pode-se afirmar que o número de elétrons retirados da esfera é:

a) 1.10^19
b) 1.10^10
c) 1.10^9
d) 1.10^8
e) 1.10^7

Answer 1

Resposta:

Dados:

m = 1,6 g = 1,6.10^-3 kg

E = 1,0.10^9 N/C

g = 10 m/s²

Se a esfera está flutuando em um mesmo ponto, sua aceleração é nula e, portanto, a resultante das forças que agem na esfera é nula. Temos duas forças agindo na vertical: peso e elétrica. Logo:

P = F

mg = q.E

1,6.10^-3.10 = q.1.10^9

q = 1,6.10^-11 C

Sabemos a carga da esfera. Para encontrarmos o número de elétrons que representem esta carga:

N = q/e

N = (1,6.10^-11)/(1,6.10^-19)

N = 1,0.10^8

Alternativa D.

Explicação: