Question

Analisando o átomo de hidrogênio , sabemos que ele possui um próton em seu núcleo e apenas um elétron que descreve uma órbita com um raio de 0,06 nm em torno do núcleo do átomo. Determine a intensidade do campo elétrico criado pelo próton na posição do elétron

Answer 1

Boa noite!

Podemos estimar o módulo campo elétrico criado pelo próton na região onde se encontra o elétron utilizando a seguinte fórmula, que é consequência da Lei de Coulomb:

$E=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{e}{r^2}$

onde

$\frac{1}{4\pi\epsilon_0}=9\cdot{10}^9\,N\cdot{m^2}\cdot{C^{-2}}$ é a constante eletrostática
$e=1,602\cdot{10}^{-19}\,C$ é a carga do próton (carga elementar)
$r=0,06\,nm=6\cdot{10^{-11}}\,m$ é o raio da órbita eletrônica

Com esses valores, obtemos:

$E=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{e}{r^2}$
$E=9\cdot{10}^{9}\frac{1,602\cdot{10}^{-19}}{(6\cdot{10^{-11}})^2}$
$E=9\cdot{10}^{9}\frac{1,602\cdot{10}^{-19}}{36\cdot{10^{-22}}}$
$E=\frac{9\cdot{1,602}}{36}\frac{10^9\cdot{10}^{-19}}{10^{-22}}$
$E=0,4\cdot{10}^{9-19-(-22)}$
$E=0,4\cdot{10}^{12}\,N/C$
$E=4\cdot{10}^{11}\,N/C$