Question

Duas pequenas esferas, E1 e E2, feitas de materiais iso - lantes diferentes, inicialmente neutras, são atritadas uma na outra durante 5 s e ficam eletrizadas. Em seguida, as esferas são afastadas e mantidas a uma distância de 30 cm, muito maior que seus raios. A esfera E1 ficou com carga elétrica positiva de 0,8 nC. Determine a) a diferença N entre o número de prótons e o de elétrons da esfera E1, após o atrito; b) o sinal e o valor da carga elétrica Q de E2, após o atrito; c) a corrente elétrica média I entre as esferas durante o atrito; d) o módulo da força elétrica F que atua entre as esferas depois de afastadas. Note e adote: 1 nC = 10–9 C Carga do elétron = –1,6 . 10–19 C Constante eletrostática: K0 = 9 . 109 N.m2/C2 Não há troca de cargas entre cada esfera e o ambiente

Answer 1

Respectivamente temos: a)  N = 5 . 10⁹ ; b) 0,8nC ou Q₂ = -8 . 10⁻¹⁰C; c)  I = 1,6 . 10⁻¹⁰A e d) F = 6,4 . 10⁻⁸ N

Vamos aos dados/resoluções:

a) Q₁ = N . e

N = Q₁/e = 8.10⁻¹⁰ / 1,6 . 10⁺¹⁹      ⇒     N = 5 . 10⁹

Concluímos que a quantidade de prótons da esfera E₁ excede em 5 . 10⁹ a quantidade de elétrons.

b) Aplicando o Princípio da Conservação da Carga Elétrica:

Q₁ + Q₂ = 0

Q₂ = - Q₁

Q₂ = -0,8nC ou Q₂ = -8 . 10⁻¹⁰C

c) I = |Q₁| / Δt     ou    I = |Q₂| / Δt

I = 8 . 10⁻¹⁰C / 5s     ⇒     I = 1,6 . 10⁻¹⁰A

d) Aplicando a Lei de Coulomb:

F = K₀ |Q₁| . |Q₂| / d²

F = 9 . 10⁹ . 8 . 10⁻¹⁰ . 8 . 10⁻¹⁰ / (3 . 10⁻¹)²   (unidades SI)

F = 6,4 . 10⁻⁸ N

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)