-44 O ar úmido se torna um condutor (as moléculas se ionizam) quando é submetido a um campo elétrico maior que 3,0 times 10^6 N / C. Para esse valor de campo, determine o módulo da força eletrostática a que é submetido (a) um elétron e (b) uma molécula da qual foi removido um elétron.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre força eletrostática quando o ar úmido vira condutor sob um campo elétrico de 3,0 times 10^6 , N/C. Vamos precisar usar a fórmula da força eletrostática e entender um pouco sobre carga elétrica.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a força eletrostática. A gente usa:
F = q times E
Onde:
  • F é a força eletrostática,
  • q é a carga elétrica do objeto,
  • E é a intensidade do campo elétrico.

Passo 3

Agora, vamos para a parte (a) do exercício: determinar a força sobre um elétron. Sabemos que a carga de um elétron é:
q = -1,6 times 10^-19 , C
O sinal negativo indica que a carga é negativa, mas como queremos o módulo da força, vamos considerar só o valor positivo.

Passo 4

Vamos aplicar a fórmula com os valores conhecidos:
F = |q| times E = 1,6 times 10^-19 , C times 3,0 times 10^6 , N/C

Passo 5

Fazendo a multiplicação:
F = 1,6 times 3,0 times 10^-19 + 6 = 4,8 times 10^-13 , N

Passo 6

Agora, para a parte (b), precisamos saber a força sobre uma molécula que perdeu um elétron. Isso significa que a molécula tem uma carga positiva de +1e, ou seja:
q = +1,6 times 10^-19 , C

Passo 7

Aplicando a mesma fórmula:
F = |q| times E = 1,6 times 10^-19 , C times 3,0 times 10^6 , N/C

Passo 8

Fazendo a multiplicação:
F = 1,6 times 3,0 times 10^-19 + 6 = 4,8 times 10^-13 , N

Resposta

(a) A força eletrostática sobre um elétron é 4,8 times 10^-13 , N.
(b) A força eletrostática sobre a molécula é 4,8 times 10^-13 , N.

Exercícios relacionados