No experimento de Millikan, sobre a gotícula de óleo carregada atua :
(a) Somente a força gravitacional.
(b) Forças gravitacional, viscosa e elétrica.
© A força gravitacional e a força viscosa.
(d) Força magnética e força elétrica.

Passo 1

Vamos resumir o enunciado: estamos falando do experimento de Millikan, onde uma gotícula de óleo carregada é analisada. O conteúdo envolvido aqui é sobre as forças que atuam sobre a gotícula. Para resolver essa questão, vamos precisar entender quais forças estão presentes no experimento de Millikan, especificamente a força gravitacional, a força viscosa e a força elétrica.

Passo 2

No experimento de Millikan, uma gotícula de óleo carregada está suspendida no ar entre duas placas carregadas eletricamente. Existem várias forças atuando nessa gotícula:
  • Força Gravitacional ( ): Essa é a força que a Terra exerce sobre a gotícula, puxando-a para baixo. Ela depende da massa da gotícula e da aceleração da gravidade, podendo ser calculada por , onde é a massa e é a aceleração da gravidade.
  • Força Viscosa ( ): À medida que a gotícula se move através do ar, há resistência ao movimento devido à viscosidade do ar. Essa força depende da velocidade da gotícula e da viscosidade do ar, podendo ser calculada pela Lei de Stokes: , onde é a viscosidade, é o raio da gotícula e é a velocidade.
  • Força Elétrica ( ): Devido às placas carregadas eletricamente entre as quais a gotícula está situada, há uma força elétrica atuando sobre a gotícula. Essa força pode equilibrar a força gravitacional, permitindo que a gotícula permaneça estacionária ou se mova com velocidade constante.

Resposta

A alternativa (b) Forças gravitacional, viscosa e elétrica é a correta.

Exercícios relacionados

Considere um disco fino de raio e massa uniformemente distribuída sobre sua área. Derive uma expressão para a magnitude da força gravitacional que este disco exerce sobre uma partícula de massa localizada a uma distância diretamente acima do centro do disco.
Qual dos valores de carga , indicados abaixo, provavelmente não poderia ter sido medido por Millikan?
(a)
(b)
©
(d)
N: Um estudante de física decide se infiltrar na Sociedade da Terra Plana, que acredita que a Terra é um disco plano de raio até o horizonte visto do topo do edifício mais alto da cidade. Ele decide calcular a aceleração devido à gravidade na superfície de tal Terra usando a massa conhecida da Terra e o conhecimento de que o edifício mais alto da cidade tem 50 m de altura. Que valor ele obteve para ? É diferente o suficiente do valor conhecido para convencer integrantes razoáveis a desertar?
Numa reconstrução do experimento de Millikan, as gotas formadas atravessam um capacitor cuja distância entre as placas é de 1 cm e que está submetido a uma tensão . Suponha que a densidade do óleo seja de , que o diâmetro de uma gota seja de e que esta gota esteja carregada com dois elétrons excedentes. Esboce o aparato indicando a direção do campo elétrico e das forças que agem na gota. Qual deve ser a tensão para que a gota carregada permaneça suspensa em repouso?
Resp.: 128 V