Duas cargas pontuais de valores
e
estão separadas por uma distância
. Determine
(a) A força el étrica entre elas.
(b) O nú mero de el étrons excedentes ou faltantes em cada carga.
(a) A força el étrica entre elas.
(b) O nú mero de el étrons excedentes ou faltantes em cada carga.
Passo 1
O enunciado dá duas cargas pontuais separadas por
:
e
.
Pede (a) a força elétrica entre elas e (b) o número de elétrons faltantes ou excedentes em cada carga.
Conteúdos necessários: Lei de Coulomb para força entre cargas pontuais e quantização de carga (carga elementar ).
Pede (a) a força elétrica entre elas e (b) o número de elétrons faltantes ou excedentes em cada carga.
Conteúdos necessários: Lei de Coulomb para força entre cargas pontuais e quantização de carga (carga elementar
Passo 2
Aplicamos a Lei de Coulomb, cuja intensidade é
onde
.
Calculemos passo a passo: ,
.
Logo,
Calculemos passo a passo:
Logo,
Como as cargas têm sinais opostos, a força é atração.
Passo 3
Para achar o número de elétrons, usamos que toda carga é múltiplo inteiro da carga elementar:
Para
:
Como
é positiva, faltam
elétrons.
Para :
Para
Como
é negativa, há
elétrons excedentes.
Resposta
(a)
, módulo, e a força é de atração entre as cargas.
(b) Em faltam aproximadamente
elétrons; em
há aproximadamente
elétrons excedentes.
(b) Em