Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 21.Problemas Adicionais - Ex. 49
Sabemos que a carga negativa do elétron e a carga positiva do próton têm o mesmo valor absoluto. Suponha, porém, que houvesse uma diferença de entre as duas cargas. Nesse caso, qual seria a força de repulsão entre duas moedas de cobre situadas a de distância? Suponha que cada moeda contenha átomos de cobre. (Sugestão: um átomo de cobre contém prótons e elétrons.) O que é possível concluir a partir deste
resultado?
Passo 1
Fala aí, pessoal! 😁
Temos a seguinte situação nesse problema: Sabemos que a carga negativa do elétron e a carga positiva do próton têm o mesmo valor absoluto. Suponha, porém, que houvesse uma diferença de entre as duas cargas. A partir daí queremos descobrir qual seria a força de repulsão entre duas moedas de cobre situadas a de distância?
Parece complicado? 🤔
Primeiramente, vamos calcular qual seria a carga de uma moeda caso a diferença entre as cargas de um próton e um elétron fosse a indicada no enunciado.
Veja que interessante: caso essa diferença de entre as cargas acontecesse, um átomo de cobre não seria mais neutro. Ele possuiria, nesse caso, uma carga de da carga elementar . Logo a carga de um átomo seria:
sendo e as cargas do próton e do elétron.
Tranquilo até aqui? 😬
Passo 2
Como temos, nesse caso, prótons e elétrons, temos uma diferença de carga total equivalente a
Substituindo que já encontramos:
Essa é a carga de um átomo!
Daí, como uma moeda contém átomos de cobre com essa carga, podemos dizer que cada moeda contém uma carga de vezes esse valor, que equivale a , aproximadamente:
Essa será a carga de cada uma das moedas!
Bora lá! 😉
Passo 3
Como as duas moedas tem cargas iguais , calcularemos a força de repulsão entre as moedas, basta a gente aplicar essa carga encontrada na fórmula da força eletrostática:
Sendo a distância de entre elas e a constante :
Resultando em...
E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😁
