Quantos elétrons é preciso remover de uma moeda para deixá-la com uma carga de
?
6) Duas pequenas gotas d’água esféricas, com cargas iguais de
, encontram-se separadas por uma distância de 1 cm .
(a) Qual é o módulo da força eletrostática sobre cada uma delas? (b) Quantos elétrons em excesso possui cada gota?
6) Duas pequenas gotas d’água esféricas, com cargas iguais de
(a) Qual é o módulo da força eletrostática sobre cada uma delas? (b) Quantos elétrons em excesso possui cada gota?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Quantos elétrons devem ser removidos de uma moeda para deixá-la com carga
. - Duas gotas de água, cada uma com carga
, separadas por ,cm; (a) calcular o módulo da força eletrostática entre elas e (b) determinar o número de elétrons em excesso em cada gota.
Para isso vamos usar:
— A relação entre carga e número de elétrons removidos ou adicionados
onde
é a carga elementar,
.
— A lei de Coulomb para a força entre duas cargas puntiformes
— A lei de Coulomb para a força entre duas cargas puntiformes
com
.
Passo 2
Para a moeda temos carga final positiva
. Como cada elétron tem carga
, remover um elétron aumenta a carga em
. Logo o número de elétrons removidos é
Passo 3
Para as gotas, cada uma com
, separadas por
,cm
,m, o módulo da força é
Passo 4
Para saber quantos elétrons há em excesso em cada gota, note que a gota tem carga negativa
, ou seja, excesso de elétrons. O número de elétrons extras é
Resposta
Para a moeda: aproximadamente
elétrons removidos.
6(a) .
6(b) aproximadamente elétrons em excesso em cada gota.
6(a)
6(b) aproximadamente