Em um átomo de hidrogênio, um elétron (q=-e= -1,6 times 10^-10 C ) orbita um próton ( q=+e=+1,6 times 10^-10 C ) em um raio de 0,53 times 10^-10 m. Responda:
Considerando que o próton é a carga central, qual é o potencial elétrico no raio orbital do elétron?

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a gente tem aqui. A questão tá falando de um átomo de hidrogênio, com um elétron girando em torno de um próton a uma distância de
r = 0,53times 10^-10,m
O próton tem carga .
O que a gente precisa é o potencial elétrico criado por esse próton bem na posição do elétron.
Conteúdo: potencial elétrico de uma carga pontual (Eletrostática). Vamos usar a fórmula do potencial e a constante de Coulomb.

Passo 2

Teoria rápida: o potencial elétrico V = k,Qr, gerado por uma carga pontual k = 14pivarepsilon0approx 8,99times10^9 N,m^2/C^2 a uma distância é
onde
Esse vem em volts (V) e não confunda com energia, é “energia por carga”.

Passo 3

Agora a gente coloca nossos valores na fórmula.
  • V = 8,99times10^9 times 1,6times10^-190,53times10^-10
Substituindo:

Passo 4

Vamos calcular passo a passo:
  1. Multiplica-se 8,99times10^9 times 1,6times10^-19 = 1,4384times10^-9 por 1,4384times10^-90,53times10^-10 = 1,43840,53times10^(-9+10) approx 2,714times10^1 = 27,14 :
  2. Divide pelo raio:

Resposta

O potencial elétrico no raio orbital do elétron é aproximadamente
V approx +27,1;V

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