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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Exercício - Ex. 8b

Duas pequenas esferas de alumínio, cada qual com uma massa igual a 0,0025 g, estão separadas por uma distância de 80,0 cm.

  1. Quantos elétrons devem ser removidos de uma esfera e adicionados na outra para que o módulo da força de atração entre elas seja igual a 1,00   x   10 4   N (aproximadamente igual ao peso de uma tonelada)? Suponha que as esferas possam ser tradatas como cargas pontiformes.

Passo 1

Neste exercício teremos que calcular Q, para encontrar n, número de cargas elétricas.

Para iniciarmos vamos anotar todas as informações importantes mencionadas no enunciado. (Podemos colocar no SI).

m = 0,0025 kg

d = 80 cm = 0,8 m

F = 1,00   x   10 4   N

Passo 2

  1. Substituindo os dados na equação de Coulomb, para encontrar Q. Obtemos.

F = k Q 1 Q 2 r 2

F = k Q Q r 2 = k Q 2 r 2

F = k Q 2 r 2                         →                         Q = F   .   r ² k

Q = 1,00   x   10 4   .   ( 0,8 ) ² 9   x   10 9 = 0,64 x   10 4 9   x   10 9 = 0,71   x   10 - 6 = 8,4 x   10 - 4   C

Passo 3

Para encontrar a quantidade de elétrons devem ser removidos de uma esfera e adicionados na outra, devemos substituir na equação.

Q = n   .   e

n = Q e = 8,4 x   10 - 4 1,6   x   10 - 19 = 5,25   x   10 15   e l é t r o n s

Resposta

n = 5,25   x   10 15   e l é t r o n s

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