Question

ME AJUDEM POR FAVOR!!Deseja-se determinar o campo elétrico que deve ser aplicado a um elétron de tal modo que a força exercida pelo campo equilibre seu peso. Dentre as alternativas abaixo, escolha a que mais se aproxima da direção, sentido e intensidade E do campo elétrico procurado (Dados: g = 10m/s2, massa do elétro me = 9, 1 × 10−31kg e carga do elétron e = 1, 6 × 10−19C).
(a) Direção vertical, sentido para cima e E = 5, 7 × 10−11N/C.
(b) Direção vertical, sentido para baixo e E = 9, 3 × 10−11N/C.
(c) Direção horizontal, sentido para a direita e E = 9, 3 × 10−11N/C. (d) Direção vertical, sentido para baixo e E = 5, 7 × 10−11N/C.
(e) Direção horizontal, sentido para a esquerda e E = 9, 3 × 10−11N/C.

Answer 1

Resposta:

Alternativa a) Direção vertical, sentido para cima e E = 5,7 x 10^-11N/C

Explicação:

Bom dia e bons estudos!

Conforme o exercício pede, precisamos da força do campo elétrico para sustentar um elétron. É importante, portanto, lembrarmos como calcular o peso do elétron e o campo elétrico existente em um sistema.

• O peso pode ser definido por:

$P = m . g$

• Enquanto que o campo elétrico pode ser definido por:

$E = \frac{F}{|q|}$

Bom, se vamos equilibrar algo, precisamos de uma força que seja igual ao peso. Portanto, calculemos o peso, então, usando os dados que a questão entrega-nos (gravidade é de 10 m/s², enquanto a massa do elétron é de 9,1x10^-31 kg):

P = m . g

P = 9,1 x 10^-31 . 10

P = 9,1 x 10^-30 N

Agora, sabemos que uma força de 9,1 x 10^-30 N precisa atingir o elétron para que fique equilibrado. Como o peso está na direção vertical apontada para baixo, torna-se evidente que a força oposta precisa ser vertical para cima. Duvidas nesse assunto de vetores? Vale a pena revisar conceitos.

Sabemos a força e a carga para montar a fórmula, uma vez que a carga foi dada pela questão e a força foi obtida. Sobra apenas o campo para calcularmos =).

$E = \frac{9,1.10^{-30} }{1,6.10^{-19}} = 5,7.10^{-11}$

O cálculo acaba de demonstrar que o campo será esse para que a força seja suficiente para sustentar o elétron, por ser igual a sua força peso.

Única alternativa que se faz possível, portanto, é o item A

(Bom, também se nota que não precisávamos calcular para resolver a questão, já que somente o item "A" usa a força vertical para cima).

Com isso, finalizamos. Um ótimo dia! Bons estudos.