Uma partícula com carga de +2e, encontra-se em equilíbrio em um ponto de um campo elétrico devido a ação da força gravitacional. O módulo do campo elétrico nesse ponto vale: Dados: carga elementar = +1,6 × 10−19, massa da partícula = 8 × 10−26
a) 0,5C
b) 1,0C
c) 1,5C
d) 2,0C
e) 2,5C
a) 0,5C
b) 1,0C
c) 1,5C
d) 2,0C
e) 2,5C
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Resposta:
A força elétrica que atua na partícula é dada por F = qE, onde q é a carga da partícula e E é o campo elétrico. Já a força gravitacional é dada por F = mg, onde m é a massa da partícula e g é a aceleração da gravidade. Como a partícula está em equilíbrio, temos que as forças elétrica e gravitacional se anulam, ou seja:
qE = mg
Substituindo os valores dados e resolvendo para E, obtemos:
E = mg/q = (8 × 10^−26 × 9,81)/(2 × 1,6 × 10^−19) ≈ 0,306 × 10^3
A resposta mais próxima é 0,5C, que corresponde a 0,5 kV/m (kV = kilovolts e m = metro), portanto essa é a resposta correta.