Enunciado

Uma partícula alfa (núcleo de um átomo de hélio) tem uma massa de 6,64 · 10 - 27   k g e uma carga de + 2 e . Determine (a) o módulo e (b) a direção de um campo elétrico capaz de equilibrar o peso da partícula.

Passo 1

E aí, pessoal! 😁

Galera essa questão não tem mistério tá? O problema quer saber da gente qual é o campo elétrico capaz de equilibrar o peso da partícula. Pra te falar a real o campo elétrico sozinho não equilibra nada, quem equilibra é a força elétrica, só que ela depende do campo, se liga aí.

F e = q E

Vamos desenhar o diagrama de corpo livre da partícula pra gente ver as forças que atuam nela.

Aqui temos a força elétrica atuando na direção oposta ao peso para equilibrar a partícula e isso já responde o item b, já que o campo elétrico se propaga na mesma direção da força. pra resolvermos o problema vamos aplicar a condição de equilíbrio no eixo y .

∑ F y = 0

Veja só! 😊

Passo 2

Fazendo o equilíbrio das forças temos o seguinte:

F e = P

E como:

P = m g

Temos:

q E = m g

E aqui vamos isolar esse campo que é suficiente pra que a força elétrica se iguale a força peso.

E = m g q

Lembrando que a carga dessa partícula alfa é 2 e :

E = m g 2 e

Agora, só falta substituir os valores e correr pro abraço.

E = ( 6,64 · 10 - 27   k g ) ( 9,81   m / s 2 ) 2 · 1,60 · 10 - 19   C

E = 2,03 · 10 - 7   N / C

E como dissemos lá no passo 1. A força deve ser para cima para equilibrar o peso e o campo elétrico segue essa mesma direção.

E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😬

Resposta

Letra (a): E = 2,03 · 10 - 7   N / C

Letra (b): Vertical para cima

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Na Fig. 22-59b, uma partícula de carga + Q produz um campo elétrico de módulo E p a r t no ponto P , a uma distância R da partícula. Na Fig 22-59b, a mesma carga está distribuída uniformemente em um a
Um próton e um elétron ocupam dois vértices de um triângulo equilátero de lado 2,0 x 10- 6 m. Qual é o módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?
Na Fig. 22-60, oito partículas estão no perímetro de um quadrado de lado d= 2,0 cm. As cargas das partículas são q1 = +3e, q2 = + e, q3 = -5e, q4 =-2e, q5 = +3e, q6 = +e, q7 = -5e e q8 = + e. Em termo
Na Fig. 22-61, a partícula 1 (de carga +1,00μ C ), a partícula 2 (de carga + 1,00μ C ) e a partícula 3 (de carga Q ) formam um triângulo equilátero de lado a. Para que valor de Q (sinal e valor) o cam
O mostrador de um relógio possui cargas negativas pontuais -q, -2q, -3q, .. . , -12q mantidas fixas nas posições dos números correspondentes. Os ponteiros do relógio não afetam o campoproduzido pelas