Question

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

Answer 1

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.
$P = F_{e}\\ M.g = |q|.E,\ mas\ E = \dfrac{U}{d},\ logo\\ M = \dfrac{|q|.U}{g.d}\\ M = \dfrac{3.10^{-12}.500}{10.2.10^{-2}}$
$\boxed{M = 7,5.10^{-9} kg}$

Answer 2

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

Saiba mais sobre a força elétrica em,

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