Enunciado

O núcleo de um átomo de 125X (um isótopo do elemento xenônio com massa de 125 u) tem 6,0 fm de diâmetro. Ele contém 54 prótons e uma carga total q 54 e. a. Qual é a força elétrica sobre um próton a 2,0 fm da superfície do núcleo? b. Qual é a aceleração do próton? Dica: Considere o núcleo esférico como uma carga puntiforme.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

O núcleo de 125 X e e o próton são cargas pontuais. Ou seja, toda a carga do núcleo de Xe é assumido como estando em seu centro.

Letra a:

A magnitude da força entre o núcleo e o próton é dada pela lei de Coulomb:

F núcleos no próton = K q núcleo   q próton r 2

= 9.0 × 10 9 N m 2 C 2 54 × 1.60 × 10 - 19 C 1.60 × 10 - 19 C 5.0 × 10 - 15 m 2 = 5.0 × 10 2 N

Passo 2

Letra b:

Aplicando a segunda lei de Newton ao próton,

F no próton   = m próton a próton → a próton = 5.0 × 10 2 N 1.67 × 10 - 27 k g = 3.0 × 10 29 m s 2

Resposta

  1. 5.0 × 10 2 N
  2. 3.0 × 10 29 m s 2
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