Calcular a força gravitacional entre duas esferas de 1 cm de cobre separadas uma distância de 1 m . Se removermos um elétron por átomo de cada esfera, qual será a força de repulsão eletrostática entre as esferas? Dados:
, peso atômico do cobre: 63,5.
Dados:
Dados:
Passo 1
O enunciado pede primeiro a força gravitacional de atração entre duas esferas de cobre de diâmetro
separadas por
. Depois, removemos um elétron de cada átomo de cada esfera e calculamos a força de repulsão eletrostática entre elas. Vamos usar a lei da gravitação universal e a lei de Coulomb, além de cálculos de volume, massa, número de átomos e carga elétrica.
Passo 2
Para cada esfera de diâmetro
(raio
), o volume é
Como
, a massa de uma esfera é
Passo 3
Aplicando a lei da gravitação universal,
Passo 4
O número de átomos em cada esfera vem de
logo o número de átomos é
Se cada átomo perde um elétron
, a carga de cada esfera fica
Passo 5
Finalmente, pela lei de Coulomb a força de repulsão é
Resposta
Força gravitacional:
(atração).
Força eletrostática ao remover 1 elétron/átomo: (repulsão).
Força eletrostática ao remover 1 elétron/átomo: