Question

A quantização de uma carga elétrica foi observada por Milikan em 1909. Nas suas experiências, Millikan mantinha pequenas gotas de óleo eletrizadas em equilíbrio vertical entre duas pacas paralelas também eletrizadas. Para conseguir isso, regulava a diferença de potencial entre essas pacas alterando, consequentemente, a intensidade do campo elétrico entre elas, de modo a equilibrar a força da gravidade nessa região.
Suponha que, em uma das suas medidas, a gota tivesse um peso de 2,4x10^-13N e uma arga elétrica positiva de 4,8x10^-19. Desconsiderando os efeitos do ar existentes entre as pacas, qual deveria ser a intensidade e o sentido do campo elétrico entre elas para que a gota ficasse em equilíbrio vertical?
a) 5,0 x 10^5 N/C, para cima
b) 5,0 x 10^4 N/C, para cima
c) 4,8 x 10^-5 N/C, para cima
d) 2,0 x 10^-5/C, para baico
e) 2,0 x 10^6 N/C,para baixo

Answer 1

Para a gota ficar em equilíbrio, como o peso (P) dela a empurra para baixo, o campo elétrico (Ce) e consequentemente a força elétrica (Fe) têm que ser para cima... 
Além disso, em módulo (intensidade), P = Fe, pois assim não haverá força resultante e  o corpo permanecerá em equilíbrio... 

Sendo Fe = P...
Peso da gota ⇒ 2,4 * 10-13 N (para baixo), logo, Fe = 2,4 * 10^-13 N (para cima)...

Campo elétrico (Ce) = Força elétrica (Fe) / Carga elétrica (Q)
Sendo Fe = 2,4 * 10^-13 N e Q = 4,8 * 10^-19 N:

Ce = 2,4 * 10^-13 / 4,8 * 10^-19 (vou "separar" para ficar melhor) :
Ce = (2,4 / 4,8) * 10^-13/10^-19
Ce = 0,5 * 10^-13 / 10^-19 ⇒ bases iguais e divisão : conserva a base e subtrai os expoentes !
Ce = 0,5 * 10^(-13 - (-19) )
Ce = 0,5 * 10^(-13 + 19)
Ce = 0,5 * 10^6
Ce = 5 * 10^5 Newton / Coulomb (N/C) ⇒ Este é o valor do campo elétrico, logo, alternativa "a)" !