(Condutores e Isolantes) A maioria dos profissionais em nanotecnologia são permanentemente monitorados em relação ao excesso de carga estática acumulada em seu corpo. O corpo humano atua como um isolante quando a pessoa caminha sobre um carpete, coletando -50 nC por passo.
(a) Qual é o valor da carga acumulada em uma operária de uma fábrica se ela caminha 25 passos?
(b) Quantos elétrons estarão presentes nessa quantidade de carga?
© Se um delicado processo de fabricação pode ser danificado por uma descarga elétrica superior a
elétrons, qual é a quantidade máxima de passos que seria permitido a qualquer trabalhador antes de tocar os components?
Resposta: (a)
; (b)
; © Não mais do que 3 passos.
(a) Qual é o valor da carga acumulada em uma operária de uma fábrica se ela caminha 25 passos?
(b) Quantos elétrons estarão presentes nessa quantidade de carga?
© Se um delicado processo de fabricação pode ser danificado por uma descarga elétrica superior a
Resposta: (a)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre como o corpo humano acumula carga estática ao caminhar sobre um carpete. A gente vai usar conceitos de carga elétrica e elementos fundamentais da eletricidade estática para resolver os três itens. Precisamos entender como calcular a carga acumulada, quantos elétrons correspondem a essa carga e determinar o número máximo de passos para evitar danos no processo de fabricação.
Passo 2
Parte (a): Qual é o valor da carga acumulada em uma operária de uma fábrica se ela caminha 25 passos?
Primeiro, sabemos que a cada passo, a operária acumula uma carga de -50 nC (nanoCoulombs). Para encontrar a carga total acumulada após 25 passos, multiplicamos a carga por passo pelo número de passos.
Lembrando que 1 nC =
C, mas podemos manter a unidade em microCoulombs para facilitar a interpretação.
Passo 3
Parte (b): Quantos elétrons estarão presentes nessa quantidade de carga?
Sabemos que cada elétron tem uma carga de aproximadamente
C. Para encontrar o número de elétrons que correspondem à carga total acumulada, dividimos a carga total pela carga de um elétron.
Vamos calcular isso para obter o número de elétrons.
Passo 4
Parte ©: Qual é a quantidade máxima de passos que seria permitido a qualquer trabalhador antes de tocar os componentes?
O processo de fabricação pode ser danificado por uma descarga elétrica superior a
elétrons. Já sabemos quantos elétrons são acumulados por 25 passos. Para encontrar o número máximo de passos permitidos antes que a quantidade de elétrons alcance
, dividimos o limite de elétrons pelo número de elétrons por passo.
Vamos simplificar essa expressão para encontrar o valor máximo de passos.
Resposta
(a)
;
(b) ;
© Não mais do que 3 passos.
(b)
© Não mais do que 3 passos.