Milikan determinou o valor da carga elétrica elementar (carga elétrica do elétron, q) com um experimento representado pelo desenho abaixo. Uma pequena gota de óleo de massa m, está em equilíbrio, sob a ação do campo gravitacional e do campo elétrico de módulo E, vertical, uniforme e orientado para baixo. O experimento é desenvolvido em uma região que pode ser considerada como vácuo. Qual das alternativas a seguir está correta?
a) A carga total da gota é mg/E e é positiva.
b) A diferença entre o número total de prótons e elétrons, na gota, é dada por mg/(Eq).
c) A carga elétrica total da gota é E/(mg) e é positiva.
d) O número total de elétrons na gota é Eq/(mg).
e) A força gravitacional sobre a gota é nula, porque ela está no vácuo.
e justifique a certa, ou as erradas
Soluções para a tarefa
A diferença entre o número total de prótons e elétrons, na gota, é dada por mg/(Eq).
Resposta:
b) A diferença entre o número total de prótons e elétrons, na gota, é dada por mg/(Eq).
Explicação:
O campo elétrico (E) tem sentido para baixo. Sabemos que ele sempre vai da placa positiva para a placa negativa, portanto, a placa de cima é positiva e de baixo negativa.
Foi dito para levarmos em conta o campo gravitacional, e foi dada a massa, então sabemos que terá força peso (sentido para baixo). Esta, por sua vez, será anulada pela força elétrica (sentido para cima). Com isso, descobrimos que a gota de óleo tem carga NEGATIVA: vetor campo elétrico e vetor força elétrica em sentidos opostos, a carga é necessariamente negativa.
Descartamos a A e C.
Descartamos a E pois se tem massa, tem campo gravitacional.
Agora, como sabemos que a Fe anula o P:
Fe = P
Q.E = m.g
*Q é a carga total, que matematicamente é representada por = n.q (número de elétrons vezes a carga elementar - geralmente usamos "e" na carga elementar mas o exercício usou "q").
n.q.E = m.g
n = m.g/E.q