A distância média
entre um elétron e um próton em um átomo de hidrogênio é de
. Calcule o valor médio da força eletrostática que age entre essas partículas.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a força eletrostática média entre um elétron e um próton no átomo de hidrogênio. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que descreve a força entre duas cargas elétricas. Vamos precisar saber a distância entre as partículas, que já foi dada, e as cargas do elétron e do próton.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Lei de Coulomb, que é a fórmula que nos ajuda a calcular a força entre duas cargas elétricas. A fórmula é:
Onde:
-
é a força eletrostática, -
é a constante de Coulomb ( ), -
e são as cargas das partículas, -
é a distância entre elas.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- A distância média
é , - A carga do próton
é , - A carga do elétron
é .
Como estamos interessados no valor da força, vamos considerar o valor absoluto das cargas.
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula da Lei de Coulomb:
Passo 5
Vamos calcular os valores passo a passo. Primeiro, multiplicamos as cargas:
Em seguida, calculamos o quadrado da distância:
Passo 6
Agora, substituímos esses resultados na fórmula:
Passo 7
Finalmente, multiplicamos os valores:
Resposta
A força eletrostática média que age entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Indique as afirmações que são verdadeiras:
b) Se em um processo de eletrização por atrito um material cede elétrons, então este material sempre cederá elétrons, independente do material com o qual está sendo atritado.
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Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são
e
. Elas estão separadas no vácuo por uma distância
. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas? É uma força de atração ou repulsão?
De acordo com a Lei de Coulomb, assinale a alternativa correta e corrija as erradas:
e) A constante eletrostática é a mesma para qualquer meio material.
e) A constante eletrostática
Indique as afirmações que são verdadeiras:
c) Ao aproximar uma barra eletrizada negativamente de um corpo metálico A não eletrizado, o corpo A ficará carregado positivamente.
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