Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 24.Exercícios e Problemas - Ex. 37
(a) Que a carga total q o disco, no Exemplo 24-6, deve possuir, para que o campo elétrico no centro de sua superfície tenha exatamente o valor para o qual o ar sofre ruptura elétrica, produzindo faíscas? (b) Suponha que cada átomo na superfície do disco ocupe uma área de seção transversal efetiva igual a 0,015nm². Quantos átomos se encontram na superfície do disco? (c) A carga obtida no item (a) resulta de alguns átomos da superfície que tem um elétron em excesso. Que fração dos átomos da superfície deve estar, então, carregada?
Passo 1
E aí galerinha do bem, galerinha do mal e galerinha que gosta de uva passa na comida, vem comigo, antes de iniciar qualquer coisa vamos pegar os dados do exemplo citado:
- Raio R do disco é 2,5cm
- Para ruptura do ar, gerando faíscas, o campo elétrico na superfície do disco deve ser
Passo 2
Agora sim, vamos resolver a questão A, para o campo elétrico, temos que:
E também:
Substituindo as equações, temos:
Passo 3
Para a questão B usando a relação , em que n é o número de átomos, é a área do disco e é a seção reta efetiva de um átomo, temos:
Passo 4
Para a questão C, a fração pedida é:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)