Question

Uma partícula com carga de 10^-8C encontra-se em equilíbrio entre as duas placas eletrizadas conforme indica a figura abaixo, sabendo que a ddp entre as placas é 200 V e a aceleração da gravidade é 10m/s^2, determine a massa da partícula.

Answer 1

O campo entre as placas empurra as cargas positivas "para cima". Estando a partícula positiva em equilíbrio, seu peso (P = m * g), "para baixo" anula-se com a força elétrica (Fel), que, como dito, é orientada "para cima" em relação às cargas positivas.

P = Fel

Sendo ⇒
Peso (P) = Massa (m) * Ac. gravidade (g);
Força elétrica (Fel) ⇒ Campo elétrico (E) * Carga (q);
Campo elétrico (E) ⇒ Tensão (U) / Distância (d)

Logo :
P = Fel
m * g = E * q ⇒ E = U / d !
m * g = (U / d) * q
m = (U * q) / (d * g) ⇒ Relação que iremos usar !

Dados :
U = 200 V;
q = 10^-8 C;
d = 0,1 m;
g = 10 m/s²...

m = (U * q) / (d * g)
m = (200 * 10^-8) / (0,1 * 10)
m = (2 * 10² * 10^-8) / 1 ⇒ Bases iguais e multiplicação : conserva-se a base e soma-se os expoentes !
m = 2 * 10^(2-8)
m = 2 * 10^-6 Kg (2 * 10^-3 g) ⇒ Massa da partícula !