Question

Gente me ajuda aí por favor favor ​

Answer 1

Resposta:

1) Quando se diz que algo é quantizado, significa dizer que aquela grandeza possui valores fixos, ou seja, valores que seguem uma multiplicidade de um outro valor. No caso da carga elétrica, sabemos que a cara elementar(valor da carga elétrica de 1 elétron ou de um próton) equivale a 1,602.10⁻¹⁹, logo, pela expressão que calcula a carga elétrica de um corpo(Q = n .e), vemos que Q só pode assumir valores que são múltiplos de e (carga elementar). A exemplo, vamos supor que um corpo se eletrizou com 2 elétrons a mais que prótons, o valor da carga desse corpo será o dobro da carga elementar. Como não é possível se ter meio próton ou meio elétron, ou 3/4 de um próton ou de um elétron, a quantidade de prótons e de elétrons a mais em um corpo sempre é um valor inteiro, logo, quando multiplicados pela carga elementar, sempre gera valores múltiplos de e.

2)

a) O corpo está neutro

b) O corpo está carregado positivamente

c) O corpo está carregado negativamente

3) O corpo está negativamente carregado e com uma carga de 3,204·10⁻² Coulombs

4) Devem ser retirados aproximadamente 5,617.10¹³ elétrons do corpo

5) Carga no núcleo Q= + 1,472.10⁻¹⁷C ; Carga na eletrosfera: Q= -1,472.10⁻¹⁷C

Explicação:

2)

a) Nesse caso, o corpo está eletricamente neutro, pois o número de prótons é igual ao número de elétrons( 10²³ prótons e 10²³ elétrons) , portanto a quantidade de carga positiva é igual a quantidade de carga negativa.

b) Se o corpo tiver menos que 10²³ elétrons, a quantidade de prótons, que é de 10²³, fica maior que a de elétrons, portanto, o corpo fica com a carga de natureza positiva.

c) Se o corpo tiver mais que 10²³ elétrons, o quantidade de carga negativa fica maior que a quantidade de carga positiva do corpo, pois a quantidade de elétrons supera a quantidade de prótons, portanto, o corpo está com carga negativa.

Obs-> nessa segunda questão não é possível saber quanto negativamente ou positivamente o corpo está carregado, pois não foi dado o quanto de elétrons ou prótons a mais existia no corpo, apenas foi possível saber a natureza da carga baseada na diferença de prótons e elétrons no corpo.

3) Sabendo que um corpo possui 5·10¹⁷ elétrons e 3·10¹⁷ prótons, podemos saber qual a natureza da carga com que esse corpo está eletrizado e saber qual o valor dessa carga:

Já vemos que o número de elétrons é maior que o número de prótons, logo, esse corpo está carregado negativamente. No entanto, para saber qual o valor da carga, precisamos saber quantos elétrons há a mais que prótons.

Fazendo a diferença entre o número de elétrons e o número de prótons:

5·10¹⁷ - 3·10¹⁷ = (5-3) · 10¹⁷ = 2·10¹⁷ elétrons a mais.

Agora aplicando na expressão da carga:

Q = -2.10¹⁷ . 1,602.10⁻¹⁹ => Q = -3,204.10⁻² C

4) Para sabermos quantos elétrons devemos retirar de um corpo para deixa-lo com uma carga de 9μC, vamos ter que descobrir quantos prótons a mais existem no corpo com essa carga(9μC).

É de extrema importância saber que o prefixo μ(micro) remete a 10⁻⁶, logo uma carga de 9μC possui um valor de 9.10⁻⁶ C.

Aplicando na expressão da carga:

9.10⁻⁶ = n . + 1,602.10⁻¹⁹

n = 9.10⁻⁶ / 1,602.10⁻¹⁹

n ≅ 5,617.10¹³ prótons a mais.

Considerando que o corpo estava neutro(mesmo número de prótons e de elétrons), para deixa-lo com uma carga de 9μC precisamos que o número de prótons a mais que o de elétrons seja de aproximadamente  5,617.10¹³ prótons. Como não conseguimos casualmente retirar ou adicionar prótons de um corpo, devemos retirar 5,617.10¹³  elétrons. (Elétrons são mais fáceis de adicionar e retirar dos corpos, pois, basta pensar nos modelos atômicos mais recentes onde os elétrons estão na eletrosfera dos átomos)

5) da hr essa questão kk . Deu uma misturada com química. <= (mals ae)

Como sabemos, o número átomo de um elemento químico é indicado pelo seu número de prótons, como a questão deu o uranio, que tem número atômico Z=92, concluímos que nesse átomo há 92 prótons em seu núcleo. Com isso, podemos calcular a carga elétrica do núcleo.

Curiosidade: É comum estranhar que os átomos tenham cargas positivas juntas no núcleo e ele ainda sim ser bem denso(bem juntinho). Por que os prótons não sofrem repulsão, afinal cargas iguais se repelem? De fato, eles se repelem, mas existe uma força fundamental, denominada força nuclear forte, essa força mantém o núcleo dos átomos intactos.

Voltando; Vimos que no átomo de Uranio há 92 prótons em seu núcleo, logo, podemos calcular o valor da carga aplicando na expressão:

Q= +92. 1,6.10⁻¹⁹

Q=147,2.10⁻¹⁹

Q=1,472.10⁻¹⁷C

A questão pergunta também a carga elétrica na eletrosfera. Como foi dito que o átomo está neutro, ele não possui carga elétrica, logo, o valor da carga negativa da eletrosfera é o mesmo que o da carga positiva do núcleo: Q= -1,472.10⁻¹⁷C