Entre duas placas eletrizadas disposta horizontalmente existe um campo elétrico uniforme. Uma partícula com carga de -3,0 pC e massa m é colocada entre as duas placas, permanecendo em repouso, sabendo que o potencial da placa é de 500 volts, que ataca está ligada á terra, que a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s² e que a distância d entre as placas Vale 2,0 cm. Determine a massa M da partícula
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Como a partícula está em repouso deduzimos que a força resultante nesse corpo nula. Sendo que ele está sobre influência de apenas duas forças (Força Peso e Força Elétrica), deduzimos que ambas possuem o mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos.
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A massa da partícula carregada eletricamente equivale a 7,5. 10⁻⁹ Kg.
Força Elétrica
A partícula com carga elétrica está sob a ação da força elétrica de interação com as placas eletrizadas. Para calcular a força elétrica utilizamos a seguinte equação-
F = E. q
Onde,
- E ⇒ campo elétrico
- F ⇒ força elétrica
- q ⇒ carga elétrica
O potencial elétrico entre as placas está ligado ao campo elétrico gerado por meio da seguinte equação abaixo-
E = V/d
Onde,
- E = campo elétrico
- V = potencial elétrico
- d = distância entre as placas
Unindo as duas equações, teremos-
F = (V/d).q
Outra força que está atuando sobre a partícula carregada eletricamente é a força peso. E como ela está em equilíbrio estático, a força resultante é nula.
F - P = Fr
F - P = 0
F = P
(V/d). q = mg
(500/0,02). -3. 10⁻¹² = m.10
m = 7,5. 10⁻⁹ Kg
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