Suponha que no experimento de Millikan uma gota de óleo pesando permanece parada quando o campo elétrico entre os pratos é ajustado para um valor de 5 x .
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 e ela fica parada quando o campo elétrico entre os pratos é . 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 ( ) iguala o peso para baixo ( ).

Passo 3

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

Passo 4

O peso da gota é dado por:
mas como o peso já foi fornecido no problema ( ), podemos usar diretamente esse valor.

Passo 5

Como as forças estão equilibradas:
Substituindo as fórmulas:

Passo 6

Agora, vamos isolar a carga na equação:

Passo 7

Substituindo os valores fornecidos:

Passo 8

Fazendo o cálculo:

Resposta

A carga sobre a gota de óleo é .

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