Um objeto está carregado eletricamente com uma carga de . Responda:
- Quantos elétrons são responsáveis pela carga elétrica do objeto?
- O número que acabamos de calcular corresponde ao número total de elétrons do objeto?
Passo 1
É isso aí galerinha!! Mais uma bem legalzinha pra gente!!
Nós temos um corpo com carga negativa, isso quer dizer o que?
Quer dizer que o corpo ganhou alguns elétrons. E por causa disso, agora ele tem mais carga negativa que positivas, não sendo mais neutro!!
Essa carga que ele agora tem se deve a essa diferença entre o número de elétrons e prótons, ok?
A quantidade de carga de um corpo é quantizada. O que significa que é sempre um múltiplo da carga elementar. Ou seja:
Onde:
é a quantidade de carga do corpo;
é o número de cargas elementares;
é a quantidade de cargas elementares.
Como queremos achar o número de elétrons, nós podemos isolar o de um lado da igualdade, passando o para o outro lado dividindo:
Sendo que:
E a carga elementar para o elétron:
Substituindo na fórmula:
Pra fazer esse cálculo, pode ser útil transformar o em notação científica.
Pra isso, vamos andar com a vírgula até o primeiro algarismo diferente de zero, e contar quantas casas tivemos que andar:
Veja que a vírgula parou depois do 1, então o número se tornou 1,6. Além disso, podemos tirar esse 00 ali da frente, pois eles não são mais necessários. Agora a gente acrescenta a potência de base 10 com o expoente igual ao número de casa que a gente andou, como o número era menor que 1, o expoente será negativo. Assim, a quantidade de carga pode ser escrita como:
E nosso cálculo de se torna:
Resolvemos a divisão dos números normalmente. Na divisão de dois números negativos temos um resultado positivo. E para a divisão das potências de base 10, nós repetimos a base e subtraímos os expoentes.
Então nós temos cerca de elétrons a mais dos prótons neste corpo!
Um número bem grande de elétrons.
Passo 2
Bom, a letra (b) é mais conceitual, não é? E ela nos pergunta se o número que acabamos de calcular corresponde ao número total de elétrons do objeto, não é?
O que vocês acham?
Nós vimos acima que esse apenas significa a diferença entre prótons e elétrons, mas não nos fornece o número total!!
Isso porque muitos dos elétrons presentes têm suas cargas sendo canceladas pelas cargas dos prótons do corpo, sendo assim eles não influenciam na carga total! Com isso é impossível sabermos quantos elétrons há no corpo, mas sabemos que não é a mesma quantidade calculada na letra a)
Legal, né?!