Qual é o módulo da força eletrostática que dois elétrons separados por uma distância de
exercem um sobre o outro?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre a força eletrostática entre dois elétrons. A matéria envolvida aqui é a eletrostática, especificamente a Lei de Coulomb, que descreve como partículas carregadas interagem umas com as outras. Para resolvermos, vamos precisar saber as cargas dos elétrons, a distância entre eles e a constante eletrostática.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que cada elétron tem uma carga de
. Como estamos interessados no módulo da força, vamos considerar apenas o valor absoluto dessas cargas, ou seja,
.
Passo 3
A distância entre os elétrons é dada como
. Precisamos converter isso para metros para manter as unidades consistentes no nosso cálculo:
.
Passo 4
A Lei de Coulomb é a fórmula que vamos usar para encontrar a força eletrostática entre os elétrons. Ela é dada por:
onde:
-
é a força eletrostática, -
é a constante eletrostática ( ), -
e são as cargas dos elétrons, -
é a distância entre eles.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o numerador primeiro:
E o denominador:
Passo 7
Agora, substituindo esses valores de volta na equação:
Passo 8
Multiplicando os números:
ou simplificando:
Resposta
A força eletrostática entre os dois elétrons é de aproximadamente
. A opção correta é a letra a).