ESTOU PRECISANDO DE AJUDA EM UMA QUESTÃO DE FÍSICA.
CASO NÃO SAIBA POR FAVOR NÃO RESPOSTA!
Soluções para a tarefa
As questões abordam a eletrostática e o conceito de campo elétrico uniforme. Vamos relembrar um pouco sobre esse assunto e responder ao que foi proposto:
O campo elétrico uniforme (CEU) é formado entre duas placas carregadas, e quando elas possuem sinais contrários, ele flui do polo positivo para o negativo.
Podemos calcular o campo elétrico uniforme através da fórmula
Sendo:
- F = força elétrica uniforme;
- q = carga;
- E = campo uniforme;
Vamos às questões:
a. A placa de cima é positiva, e a de baixo negativa.
Considerando a força gravitacional que atua nas cargas, podemos perceber que a força peso atua sempre para o centro da terra, nesse caso para baixo. Enquanto o peso puxa as gotas de óleo para baixo, a força elétrica puxa as gotas para cima, de encontro com a placa positiva devido ao teor negativo das cargas (força elétrica atrativa). Por isso as gotas estão em repouso, já que a força peso é igual a força elétrica, e ambas mantém o óleo em equilíbrio.
b. A carga de uma gota vale aproximadamente - 1,6 . 10⁻¹⁸ Coulombs.
Já sabemos que a força elétrica entre as gotas e as placas é exatamente igual em módulo à força peso. Logo, sabemos que:
Desenvolvendo as fórmulas de força elétrica uniforme e força peso, temos:
Desenvolvendo a fórmula de campo elétrico uniforme em função do potencial elétrico, temos:
- Sendo V o potencial elétrico e d a distância entre placas.
Isolando a carga, temos:
Nós queremos saber a carga da gota de óleo, sabemos o valor da gravidade, distância entre placas e do potencial, mas falta o cálculo da massa.
A questão nos deu a densidade de uma gota e seu diâmetro, e com essas informações acharemos o valor da massa de cada gota:
Vamos usar a fórmula da densidade para isso:
Densidade: 900 kg/m³
massa: ?
Volume: vamos calcular o volume da gota como volume de um círculo.
= =
- Observe que raio = diâmetro / 2 = 2,05 . 10 ⁻⁶
Voltando à fórmula da densidade:
Voltando à primeira fórmula que manipulamos, para achar a carga:
Substitua os termos dados na equação:
- Observe que passamos a distância de centímetros para metros e colocamos o potencial de kV para V.
Fazendo os cálculos, temos que a carga vale:
Esse valor está aproximado.
Sabemos que a carga de um elétron vale 1,6 . 10 ⁻¹⁹ C, então a carga aproximada de cada gota de óleo equivale à carga de 10 elétrons.
Saiba mais sobre campo elétrico:
https://brainly.com.br/tarefa/22198326
Espero ter ajudado!