Question

Entre duas placas planas horizontais, eletrizadas com cargas de mesmo módulo e sinais opostos, existe um campo elétrico uniforme de intensidade 8,0 · 10³ N/C. Qual deve ser a carga elétrica de uma partícula com massa igual a 2 g que ao ser colocada entre as placas, permanece em repouso. *

Answer 1

A carga elétrica da partícula para ela permanecer em equilíbrio é de $2,45\mu C$.

Em quais condições a partícula permanece em repouso?

Para a partícula colocada entre as duas placas carregadas permanecer em repouso,  a força elétrica deve ser igual ao peso da partícula.

Se as placas forem muito grandes, o campo elétrico na região analisada é uniforme, então, sendo E a intensidade desse campo elétrico, Q a carga da partícula, m a massa da partícula e g a constante gravitacional, o equilíbrio de forças fica assim:

$QE=mg$

Conhecendo a massa, o campo elétrico, é possível calcular o valor da carga elétrica como segue:

$Q=\frac{mg}{E}=\frac{0,002kg.9,81\frac{m}{s^{2} }}{8000\frac{N}{C}}\\\\Q=2,45\times 10^{-6}C=2,45\mu C$

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