2 Uma moeda de cobre de 2.5 g recebe uma carga de -2.0 times 10^-9 C. (a) Quantos elétrons em excesso há na moeda? (b) Em que porcentagem os elétrons em excesso alteram a massa da moeda?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem uma moedinha de cobre com massa de 2,5 g e ela recebe uma carga de –2,0×10⁻⁹ C.
Conteúdo: eletrostática básica (quantização de carga) e cálculo de porcentagem.
O que a gente vai precisar:
  1. Carga elementar do elétron, .
  2. Massa de um elétron, .
  3. Converter a massa da moeda para kg: .
A partir de agora, vamo resolver na prática.

Passo 2

Queremos (a) quantos elétrons em excesso deram aquela carga.
Teoria: cada elétron carrega carga Q = n times (-e) Longrightarrow n = |Q|e . Se a moeda ficou com carga n = 2,0times10^-91,602times10^-19 approx 1,25times10^10 , o número de elétrons extras obedece
Basta colocar:

Passo 3

Agora (b) a gente quer a porcentagem de massa alterada.
  1. Massa dos elétrons extras:
mrm extra = n times me = 1,25times10^10;times;9,11times10^-31,kg approx 1,14times10^-20,kg
  1. Massa da moeda em kg: %;de massa = mrm extramrm moedatimes100% = 1,14times10^-202,5times10^-3times100% approx4,6times10^-16% .
  2. Percentual de variação:

Resposta

(a) elétrons em excesso
(b) Aproximadamente de variação na massa da moeda

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