Suponha que os grãos de poeira nos anéis de Saturno são esféricos,cam um raio
. Se um grão coleta
elétrons para adquirir um potencial de -464 V na sua superficie, determine o valor de
. (Tome
no infinito.)
(f) 10,63
Passo 1
O enunciado dá um grão esférico de poeira com raio
que adquire potencial de
ao coletar
elétrons. Precisamos usar a fórmula do potencial de uma esfera carregada e a relação
para achar
, e então escrever
e determinar
.
Passo 2
O potencial elétrico na superfície de uma esfera carregada, tomando
no infinito, é dado por
Passo 3
Aqui a carga
vem de
elétrons, cada um com carga
, logo
Substituindo em
, temos
Passo 4
Agora basta colocar valores numéricos:
Escrevendo
dá
.