Question

O experimento da gota de óleo foi uma experiência conduzida por Robert Andrews Millikan para medir a carga elétrica do elétron. Ele conseguiu isso balanceando cuidadosamente as forças elétricas e gravitacionais em minúsculas gotas de óleo carregadas e suspensas entre dois eletrodos de metal. Conhecendo o campo elétrico, a carga da gota poderia ser determinada. Repetindo o experimento em várias gotas, Millikan conseguiu determinar a carga de um elétron.

Reproduzindo este experimento em seu laboratório, um cientista utiliza um campo elétrico de 3,0 × 10–7 N/C entre dois eletrodos de metal, de modo que a gota de óleo com carga de 1,6 × 10–19 C fica em equilíbrio vertical.

Disponível em: www.if.ufrgs.br. Acesso em: 30 abr. 2014 (adaptado).

Sabendo que g = 10 m/s² e desconsiderando os atritos, a massa da gota, em kg, é

a) 4,8 × 10–26.
b) 0,5 × 10–27.
c) 1,6 × 10–27.
d) 3,0 × 10–27.
e) 4,8 × 10–27.

Answer 1

Quando ocorre o equilíbrio, temos a equivalência da força gravitacional e da força elétrica sobre a gota, de modo que:

Fg = Fe.

A força elétrica nada mais é do que o campo elétrico multiplicado pela carga de prova, que, neste caso, é a carga de nossa gota, de modo que:

Fe = (1,6x10-19C)(3,0x10-7N/C) = 4,8x10-26N.

A força gravitacional é definida como a massa da gota multiplicado pela aceleração da gravidade(10m/s²), logo:

Fg = 10M(Newtons).

Igualando as forças, temos:

10M = 4,8x10-26,

M = 4,8x10-27 Kg, que é o item e) de nosso problema.