No interior do núcleo de um átomo, dois prótons encontram-se a uma distância de um angstrom, isto é, 1x10-10 m. Sabendo-se que a carga de um próton vale 1,6x10-19 C e que a constante eletrostática é de 9,0x10^9 N.m²/C², a ordem de grandeza da força, em Newtons, que age entre esses prótons, é de:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de física sobre a força entre dois prótons no núcleo de um átomo. A gente vai trabalhar com conceitos de eletrostática, especificamente a Lei de Coulomb, que descreve a força entre cargas elétricas. Para isso, vamos precisar dos valores da carga de um próton, da constante eletrostática e da distância entre os prótons.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Lei de Coulomb, que nos diz que a força elétrica entre duas cargas $ q_1 $ e $ q_2 $ separadas por uma distância $ r $ é dada por:
q1
onde $ k_e $ é a constante eletrostática.

Passo 3

Agora, vamos identificar os valores que temos no problema:
  • Carga de cada próton ($ q $): $ 1,6 \times 10^{-19} $ C
  • Constante eletrostática ($ k_e $): $ 9,0 \times 10^{9} $ N·m²/C²
  • Distância entre os prótons ($ r $): $ 1 \times 10^{-10} $ m

Passo 4

Vamos substituir esses valores na fórmula da Lei de Coulomb:
F = (9,0 times 10^9) cdot (1,6 times 10^-19) cdot (1,6 times 10^-19)(1 times 10^-10)^2

Passo 5

Primeiro, calculamos o numerador:
(1,6 times 10^-19) cdot (1,6 times 10^-19) = 2,56 times 10^-38 , C^2

Passo 6

Depois, calculamos o denominador:
(1 times 10^-10)^2 = 1 times 10^-20 , m^2

Passo 7

Agora, dividimos o numerador pelo denominador:
2,56 times 10^-381 times 10^-20 = 2,56 times 10^-18 , C^2/m^2

Passo 8

Multiplicamos pelo valor da constante eletrostática:
F = 9,0 times 10^9 times 2,56 times 10^-18 = 2,304 times 10^-8 , N

Resposta

A ordem de grandeza da força que atua entre os prótons é aproximadamente $ 10^{-8} $ Newtons.

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