A distância entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio é da ordem de 10–12 m. Considerando a carga elementar igual a 1,6.10–19 C e a constante de eletrostática do meio K = 9 · 109 Nm2 /C2 , o módulo da força eletrostática entre o próton e o elétron é da ordem de:
a) 10–3 N
b) 10–4 N
c) 10–9 N
d) 10–5 N
e) 10–7 N
Soluções para a tarefa
Resposta: Letra B)
Sabemos que para calcular a força eletrostática entre duas cargas, existe a Lei de Coulomb.
É importante lembrar que a carga do elétron e do próton são iguais, mudando apenas o sinal, o que não fará diferença aqui para nós, portanto trabalharemos com o módulo das cargas.
Substituindo os valores na Lei de Coulomb teremos:
Efetuando esse cálculo teremos como resultado o valor de: 0,0002304, que em notação científica é representado por
Logo a ordem do valor é dado em
Para resolver este exercício, será utilizada a fórmula que resume a Lei de Coulomb: .
F = força eletrostática em N = ?
K = constante eletrostática do meio em N.m²/C² = 9 x 10⁹
Q = carga do elétron em C = - 1,6 x 10⁻¹⁹
q = carga do próton em C = 1,6 x 10⁻¹⁹
d = distância em m = 10⁻¹²
F = - 23,04 x 10⁻⁵
|F| = 23,04 x 10⁻⁵
|F| = 2,304 x 10⁻⁴ N
Logo, o módulo da força eletrostática entre o próton e o elétron é da ordem de 10⁻⁴ N.
Resposta: B) 10⁻⁴ N
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Espero ter ajudado, um abraço! :)