Enunciado

Um elétron é encontrado entre duas placas separadas por 2 cm e carregadas com uma diferença de potencial de 2.000 V. Compare a força elétrica exercida sobre o elétron com a força gravitacional sobre ele. Repita para um próton. Esses resultados justificam ignorar os efeitos gravitacionais neste capítulo?

Passo 1

Oieee tudo bem?

Vamos lá para mais um problema bem legal ein!

Passo 2

Temos que a força elétrica é definida como

F e = k q 1 q 2 d 2

Onde, a diferença de potencial foi dada, a distância também e k = 9 ⋅ 10 9 N m 2 C 2 .

E a força gravitacional é definida como

F g = G m 1 m 2 d 2

Onde, as massas são do elétron e do próton e a distância e conhecida, e G = 6,67 ⋅ 10 - 11 m 3 k g ⋅ s 2

Passo 3

a. A razão da força elétrica e gravitacional para o elétron é dada por

F e F g = 5,57 ⋅ 10 - 16

b. A razão da força elétrica e gravitacional para o próton é dada por

F e F g = 1,02 ⋅ 10 - 15

Passo 4

Como podemos ver, a ordem de grandeza é muuuito pequena. Então não vai fazer tanta diferença considerar ou não os efeitos gravitacionais.

Resposta

a. F e F g = 5,57 ⋅ 10 - 16

b .   F e F g = 1,02 ⋅ 10 - 15 .

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