Duas placas paralelas estão afastadas por um centímetro no ar. Uma gota de óleo carregada com uma carga fundamental
se equilibra entre as placas quando a diferença de potencial entre elas é 800 V . Calcule o valor da massa da gota.
Passo 1
Então, o enunciado diz assim: temos duas placas paralelas separadas por 1 cm no ar. Uma gota de óleo com carga elementar
fica “suspensa” (em equilíbrio) quando aplicamos
entre as placas. A pergunta é: qual a massa
dessa gota?
Conteúdo: eletrostática (campo elétrico uniforme entre placas, força elétrica), equilíbrio de forças e gravidade.
O que vamos precisar:
Conteúdo: eletrostática (campo elétrico uniforme entre placas, força elétrica), equilíbrio de forças e gravidade.
O que vamos precisar:
- calcular o campo elétrico
entre as placas; - usar a ideia de equilíbrio entre peso (
) e força elétrica ( ); - isolar
e substituir valores.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como é o campo elétrico uniforme entre duas placas planas distantes
:
Aqui
e
.
Passo 3
A força elétrica que age na gota é
Como a gota está em equilíbrio (não sobe nem desce), a força elétrica para cima compensa exatamente o peso para baixo:
Passo 4
Substituindo
na condição de equilíbrio
e usando
, a gente chega em:
Passo 5
Agora é só pôr os números:
Então
Resposta
A massa da gota é aproximadamente