Suponha que no experimento de Millikan uma gota de óleo pesando 1,6 times 10^-3 N permanece parada quando o campo elétrico entre os pratos é ajustado para um valor de 5 x 10^5 N / C.
a) Qual é a carga sobre a gota de óleo neste caso. (2,0 ptos)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está nos dizendo. Temos uma gota de óleo que pesa 1,6 times 10^-3 N e ela fica parada quando o campo elétrico entre os pratos é 5 times 10^5 N/C. Vamos usar conceitos de equilíbrio de forças e eletricidade para descobrir qual é a carga dessa gota.

Passo 2

Sabemos que, para a gota permanecer parada, a força elétrica que age sobre ela deve estar equilibrando exatamente o peso da gota. Ou seja, a força elétrica para cima ( Fe) iguala o peso para baixo ( Fg).

Passo 3

A força elétrica é calculada pela fórmula:
Fe = q cdot E
onde:
  • q é a carga elétrica da gota,
  • E é a intensidade do campo elétrico.

Passo 4

O peso da gota é dado por:
Fg = m cdot g
mas como o peso já foi fornecido no problema ( 1,6 times 10^-3 N), podemos usar diretamente esse valor.

Passo 5

Como as forças estão equilibradas:
Fe = Fg
Substituindo as fórmulas:
q cdot E = Fg

Passo 6

Agora, vamos isolar a carga q na equação:
q = FgE

Passo 7

Substituindo os valores fornecidos:
q = 1,6 times 10^-3 N5 times 10^5 N/C

Passo 8

Fazendo o cálculo:
q = 1,6 times 10^-35 times 10^5 = 3,2 times 10^-9 C

Resposta

A carga sobre a gota de óleo é 3,2 times 10^-9 C.

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