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:
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:
Passo 5
Primeiro, calculamos o numerador:
Passo 6
Depois, calculamos o denominador:
Passo 7
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:
Passo 8
Multiplicamos pelo valor da constante eletrostática:
Resposta
A ordem de grandeza da força que atua entre os prótons é aproximadamente $ 10^{-8} $ Newtons.