Enunciado

  1. Supondo somente a atuação da força da gravidade, qual deveria ser a distância entre um elétrons e um próton para que a sua aceleração seja a mesma de um objeto e queda livre na superfície terrestre?

Passo 1

Para encontrarmos a distância temos que considerar alguns dados importantes.

Q e l é t r o n = - 1,6   x   10 - 19   C

Q p r ó t o n = 1,6   x   10 - 19   C

g = 9,8   m / s ²

k = 9   x   10 9   N . m 2 / C ²

m = 9,11   x   10 - 31   k g

Passo 2

Temos que levar em consideração a segunda lei de newton, onde a força é proporcional ao produto entre a massa e a aceleração ( F = m   .   a ). Sendo assim.

F = k Q 1 Q 2 r 2

m   . a = k Q 1 Q 2 r 2

Passo 3

Isolando r e substituindo os termos na equação, obtemos.

r 2 = k Q 1 Q 2 m   . a

r 2 = 9   x   10 9   1,6   x   10 - 19 - 1,6   x   10 - 19 9,11   x   10 - 31     .   9,8

r 2 = 9   x   10 9   .   2,56   x   10 - 38 89,28   x   10 - 31

r 2 = 23,04   x   10 - 29 89,28   x   10 - 31

r 2 = 0,26   x 10 2 = 26

r = 26 ≅ 5,09   m

Resposta

r = 26 ≅ 5,09   m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Suponha que, no Problema 74, L = 1,5m e m = 0,010k g . (a) Qual é o ângulo que cada corda faz com a vertical se q = 0,75μ C ? (b) Qual é o ângulo que cada corda faz com a vertical se cada uma das part
Uma carga puntiforme Q está localizada no eixo x em x = 0 , e uma carga puntiforme 4 Q está localizada em x = 12,00c m . A força elétrica em uma carga puntiforme de - 2,00μ C é zero se esta carga for
Duas partículas puntiforme, cada uma com massa m e carga q , estão suspensas por fios de comprimento L que estão presos em um mesmo ponto. Cada fio faz um ângulo θ com a vertical, como mostra a Figura
Uma carga positiva Q será dividida em duas cargas puntiformes positivas, q 1 e q 2 . Mostre que, para uma dada separação D , a força exercida por uma carga em outra é máxima se q 1 = q 2 = 1 2 Q .
Uma carga puntiforme fixa de + 2 q está conectada por cordas a cargas puntiformes + q e + 4 q , como mostra a Figura 21-41. Determine as tensões T 1 e T 2 .