Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 22.8 - Ex. 43
Um grupo de nuvens carregadas produz um campo elétrico no ar perto da superfície da Terra. Na presença desse campo, uma partícula com uma carga de é submetida a uma força eletrostática para baixo de . (a) Qual é o módulo do campo elétrico? Determine (b) o módulo e (c) a orientação da força eletrostática exercida pelo campo sobre um próton. (d) Determine o módulo da força gravitacional a que está sujeito o próton. (e) Calcule a razão
Passo 1
Fala aí! tudo certinho? 😎
Nesse problema temos um campo elétrico produzido por uma nuvem carregada e nosso objetivo é determinar qual é o módulo do campo elétrico, o módulo e a orientação da força eletrostática exercida pelo campo sobre um próton, o módulo da força gravitacional a que está sujeito o próton e calcular a razão
Sendo que o próton tem carga e é submetida a uma força eletrostática para baixo de .
Tem ideia de como fazemos isso? 🤔
Passo 2
Item (a)
Lembre-se que , sendo a força eletrostática, a carga e o campo elétrico, assim, para calcular o campo elétrico:
Como a força aponta para baixo e a carga é negativa, então o campo aponta para cima!
Tranquilo até aqui? 😉
Passo 3
Item (b)
Como apenas mudou a carga, antes a carga era e agora é igual a carga elementar , então, utilizando a mesma fórmula do item (a):
Bora continuar! 😉
Passo 4
Item (c)
Lembre-se que o próton tem carga positiva, então a força eletrostática aponta na mesma direção do campo, isto é, para cima.
Está entendendo? 😬
Passo 5
Item (d)
O módulo da força gravitacional a que o próton está sujeito é, sabendo que a massa do próton é (:
Beleza? 😊
Passo 6
Item (e)
A razão das forças é:
E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😁
Resposta
(c) a força eletrostática aponta para cima.