preciso de uma ajuda urgente em física, até dia 09/11 e um trabalho de recuperação processual
Soluções para a tarefa
Resposta:
Oi,
Conforme prometido, eis o trabalho...
Explicação:
01) Uma carga é composta de o número de elétrons vezes a carga fundamental de um elétron.
Uma carga ´positiva possui falta de elétrons enquanto que uma carga negativa possui excesso de elétrons.
Q = - 8 · 10⁻⁹ C possui elétrons em excesso.
qe = - 1.602 · 10⁻¹⁹ C é a carga fundamental de um elétron.
Q = ne · qe
- 8 · 10⁻⁹ C / - 1.602 · 10⁻¹⁹ C = ne
ne = 50 · 10⁹ elétrons
A carga mencionada possui 50 · 10⁹ elétrons em excesso.
02) Uma carga elétrica de - 3,2 C possui ne = q / qe elétrons
q1 = - 3,2 C
q2 = - 5 · 10¹⁹ · - 1.602 · 10⁻¹⁹ C
q2 = - 8 C
q = q1 - q2 = - 3,2 C - 8 C = - 11,2 C
03) A força de campo elétrico Fc = k · Q1 · Q2 / d²
k = 9 · 10⁹ Nm²/C² e esta é a constante de Coulomb
Q1 = 3 · 10⁻⁶ C
Q2 = 2 · 10⁻⁹ C
d = 0,5 m
Fc = (9 · 10⁹ Nm²/C²) (3 · 10⁻⁶ C) (2 · 10⁻⁹ C) / (0,5 m)²
Fc = 216 · 10⁻⁶ N
A força de campo é repulsiva, porque cargas iguais se repelem
04) A força de campo original = Fc = k · 1 · 1 / 1²
Se reduzimos as cargas em 4 vezes e a distância em 2 vezes
Fc = k · 1/4 · 1/4 / (1/2)²
Fc = k · 1/16 / 1/4
Fc = k · 1/4
Fc = 1 : 1/4
05) Qa = 7 · 10⁻⁶ C
Qb = 0 C
Após um breve contato com Qa, Qb = 4 · 10⁻⁶ C
Qa tinha 7 · 10⁻⁶ C = ne · 1,602 · 19⁻¹⁹ C
ne = 7 · 10⁻⁶ C / 1,602 · 19⁻¹⁹ C
ne = 43,7 · 10¹² elétrons
Qb agora tem ne = 4 · 10⁻⁶ C / 1,602 · 19⁻¹⁹ C = 25 · 10¹² elétrons
Qa - Qb = 43,7 10¹² - 25 · 10¹²= 18,75 · 10¹² elétrons
A carga de Qa passa a ser
Qa = 18,75 · 10¹² · 1,602 · 19⁻¹⁹ = 3,0 · 10⁻⁶C
06) Use o diagrama desta questão. q1 -----------> q2 <---------------------q3
Os vetores entre q2 e q1 e de q2 e q3, chamaremos de F21, e F23 respectivamente.
q1 = 4 · 10⁻⁶ C
q2 = - 3 · 10⁻⁶ C
q3 = 8 · 10⁻⁶ C
Estes vetores estão em oposição, porque q1 e q3 são positivas e q2 é negativa. Vetores emanam em todas as direções de cargas positivas, e vão em direção a cargas negativas.
q2 sofre forças de atração originando em q1 e q3.
d1 = 20 cm = 0,2 m
d2 = 30cm = 0,3 m
Calculamos F21
F21 = (9 · 10⁹ Nm²/C²) (3 · 10⁻⁶ C) (4 · 10⁻⁶ C) / (0,2m)²
F21 = 2,7 · 10⁻³ N
Calculamos a força de campo elétrico entre q2 e q3
F23 = (9 · 10⁹ Nm²/C²) (3 · 10⁻⁶ C) (8 · 10⁻⁶ C) / (0,3m)²
F23 = 2,4 · 10⁻³ N
A força resultante é F21 - F23, porque estão em oposição
Fres = 2,7 · 10⁻³ N - 2,4 · 10⁻³ N
Fres = 0,3 · 10⁻³ N
07) Toda partícula que possui massa, gera um campo elétrico em todas as direções que ao passo que aumentamos a distância da partícula, vai diminuindo. Neste caso precisamos determinar a carga da partícula,
Fc = k · q / d²
2 · 10⁶N/C = (9 · 10⁹Nm²/C²) (q) / (0,12m)²
2 · 10⁶N/C · (0,12m)² / (9 · 10⁹Nm²/C²) = q
Não devemos esquecer de cancelar as unidades de m², de C e N para ver a unidade que a resposta requer.
q = 3,2 · 10⁻¹² C
08) Nos ajuda sempre, fazer um pequeno diagrqma para ver a solução.
q----------------->p
A intensidade do campo elétrico = E = F(N) / q(C)
Precisamos determinar q
4 · 10⁻² N / 5 · 10³ N/C = q
q = 8 · 10⁻⁶ C
09) Precisamos determinar a intensidade do campo elétrico a uma distância de 0,5 m da carga.
q = 2 · 10⁻⁶C
d = 0,5 m
Fc = k · q / d²
Fc = (9 · 10⁹Nm²/C²) (2 · 10⁻⁶C) / (0,5 m)²
Fc = 72 · 10⁻³N/C
10) Para responder esta pergunta, precisamos determinar a força do campo primeiro, e depois determinar o trabalho efetuado, e finalmente o potencial elétrico.
q = - 6 · 10⁻⁶ C
d = 0,5 m
Fc = (9 · 10⁹Nm²/C²) (6 · 10⁻⁶C) / (0,5 m)²
Fc = 216 · 10³ N/C
O trabalho W = F · d
W = 216 · 10³ N/C · 0,5 m
W = 108.000 J
1 J = 1 C = W
1 V = 1 J / 1 C
V = 108.000 J / 216 · 10³ N/C
V = 0,5