Sabemos que a carga elétrica é quantizada. Os seguintes enunciados deste fato são equivalentes?
a) Existe uma carga elétrica mínima não nula;
b) Qualquer carga elétrica é múltiplo inteiro de uma carga elétrica elementar;
c) A carga elétrica não é uma grandeza contínua.
a) Existe uma carga elétrica mínima não nula;
b) Qualquer carga elétrica é múltiplo inteiro de uma carga elétrica elementar;
c) A carga elétrica não é uma grandeza contínua.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente sabe que a carga elétrica é quantizada, ou seja, ela vem em “pacotes” mínimos. A questão apresenta três afirmações sobre isso e pergunta se elas dizem a mesma coisa. O conteúdo envolvido aqui é a quantização da carga elétrica, e para resolver vamos precisar entender o que cada afirmação significa e como elas se relacionam.
Passo 2
Vamos olhar a primeira afirmação:
a) Existe uma carga elétrica mínima não nula;
Isso quer dizer que tem uma carga mais básica possível que não é zero. É como dizer que você não pode ter uma carga menor que essa mínima.
Passo 3
Agora, a segunda afirmação:
b) Qualquer carga elétrica é múltiplo inteiro de uma carga elétrica elementar;
Isso significa que qualquer carga pode ser escrita como um número inteiro vezes uma carga básica (chamamos de carga elementar). Por exemplo, se a carga elementar é
, então uma carga qualquer seria
, onde
é um número inteiro.
Passo 4
E a terceira afirmação:
c) A carga elétrica não é uma grandeza contínua.
Aqui, está dizendo que a carga não pode variar de qualquer maneira, mas sim em passos discretos. Em outras palavras, você não pode ter qualquer valor de carga, apenas certos valores específicos.
Passo 5
Agora, vamos ver se essas afirmações são equivalentes, ou seja, se elas dizem a mesma coisa de diferentes jeitos.
- A afirmação a) fala sobre a existência de uma carga mínima.
- A afirmação b) diz que todas as cargas são múltiplos dessa carga mínima.
- A afirmação c) explica que a carga não pode variar continuamente, mas sim em partes definidas (os múltiplos inteiros).
Passo 6
Se existe uma carga mínima não nula (a)) e toda carga é múltiplo inteiro dessa carga (b)), então a carga não pode ser contínua, satisfazendo a afirmação c). E se a carga não é contínua (c)), isso implica que deve haver uma carga mínima que define esses “saltos”, confirmando a) e b).
Passo 7
Portanto, todas essas afirmações estão falando sobre a mesma coisa: a ideia de que a carga elétrica vem em quantidades discretas ou “pacotes” específicos.
Resposta
Sim, os enunciados a), b) e c) são equivalentes e expressam diferentes aspectos da quantização da carga elétrica.