Question

Duas esferas muito pequenas, de 8,55 g, estão a uma distância de 15,0 cm de um
centro a outro e são carregadas adicionando-se um número igual de elétrons a cada
uma delas. Desconsiderando-se todas as demais forças, quantos elétrons teriam de ser
adicionados a cada esfera para que ambas acelerem a 25,0g (g = 9,81 m/s2
) quando
forem libertadas? Para que lado elas vão acelerar?

Answer 1

Elas se acelerarão para lados opostos, visto que terão a mesma carga, e cargas iguais se repelem. Quanto ao módulo do número de elétrons, temos que a aceleração ideal é de 25 . 9,81 = 245,25 m/s².

Força resultante = massa . aceleração
Força resultante = 8,55 g . 245,25m/s²
Não podemos usar gramas, então passamos para Kg.
Fr = 0,00855kg . 245,25m/s²
Fr = 2,096 N.
Fr = P - Q
0,0855 - Q = 2,096
Q = - 2,01 C

Um elétron possui carga de 1,6.10⁻¹⁹ C. Precisaremos de uma força de 2,096 Newtons, o que equivale à 2,01 coulombs em módulo. Assim, numa regra de três:

1 e ---- 1,6.10⁻¹⁹ C
x e ----  2,01 C
X = 1,25 . 10¹⁹ elétrons.