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Olá, essa questão é um pouco longa, mas pretendo detalhar ao máximo com a minha explicação. Qualquer dúvida, pf, deixe nos comentários. Vamos lá:
No exercício foi dito que um número n de elétrons é retirado de cada uma das massas de modo que a FORÇA DE REPULSÃO ELETROSTÁTICA entre elas COMPENSE exatamente a Força de atração gravitacional.
Traduzindo esse trecho para a linguagem matemática, ele está dizendo que depois de ter retirado essa tal quantidade de elétrons dessas massas a força eletrostática compensou a força de atração gravitacional, ou seja, Feletrostática = Fatração gravitacional.
A fórmula da força eletrostática é a seguinte:
Fe = k x |Q1| x |Q2| / d²
A fórmula da força de atração gravitacional é a seguinte:
Fag = G x M1 x M2 / d²
Por último, a fórmula que iremos utilizar no final das contas será a seguinte:
Q = n x e (Quantidade de carga de um corpo é igual a quantidade de elétrons recebidos ou retirados desse corpo, multiplicado pela carga elementar ''e'').
Beleza, ao igualarmos as duas fórmulas das forças nós encontraremos a quantidade de carga Q1xQ2, e como são iguais, o valor individual de cada é obtido tirando a raiz quadrada do valor dessa multiplicação. Muito confuso? Vamos aos cálculos para melhorar, não se desespere, acompanhe comigo:
Igualando as fórmulas: Fe = Fag
k x |Q1| x |Q2| / d² = G x M1 x M2 / d²
Antes de colocarmos os dados, percebe que já da pra cancelar as distâncias né?! Pois elas são as mesmas. Portanto:
k x |Q1| x |Q2| = G x M1 x M2
o valor de k e de G ele nos forneceu, substituindo então:
9x10^9 x |Q1| x |Q2| = 6,7x10^-11 x M1 X M2
As massas estão em gramas, contudo, pela constante gravitacional nós percebemos que ela deve ir para KG, portanto 4,8g é igual a 4,8x10^-3kg, como as duas massas são iguais nós teremos =
(4,8x10^-3)², e isso vale 23,04x10^-6. Vamos voltar à fórmula e substituir os valores, estamos quase terminando, continue comigo.
9x10^9 x |Q1| x |Q2| = 6,7x10^-11 x 23,04x10^-6
Fazendo as multiplicações e cuidando os coeficientes nós chegaremos ao seguinte resultado:
|Q1| X |Q2| = 17,152X10^-26 C² (coulomb)
Como q2 = q1
Q1 x Q1 = Q1²
Q1² = 154,36 X 10^-17 C²
Tirando a raiz quadrada dos dois lados nós teremos:
Q1 = 4,1 X 10 ^-13 C
EEE para finalizar vamos usar a fórmula Q=N.E
Isolando o N, porque queremos saber o quanto de elétron foi retirado de cada massa de corpo.
N: Q/E = 4,1X10^-13/1,6X10^-19 = 2,56 X 10^6
Aproximadamente 2,6 x 10 ^6, alternativa E.
Leia essa resolução, releia, estude, copie e copie de novo. Sei que é complicado de entender, mas você vai conseguir, qualquer dúvida deixa nos comentários, terei o prazer de ajudar.
No exercício foi dito que um número n de elétrons é retirado de cada uma das massas de modo que a FORÇA DE REPULSÃO ELETROSTÁTICA entre elas COMPENSE exatamente a Força de atração gravitacional.
Traduzindo esse trecho para a linguagem matemática, ele está dizendo que depois de ter retirado essa tal quantidade de elétrons dessas massas a força eletrostática compensou a força de atração gravitacional, ou seja, Feletrostática = Fatração gravitacional.
A fórmula da força eletrostática é a seguinte:
Fe = k x |Q1| x |Q2| / d²
A fórmula da força de atração gravitacional é a seguinte:
Fag = G x M1 x M2 / d²
Por último, a fórmula que iremos utilizar no final das contas será a seguinte:
Q = n x e (Quantidade de carga de um corpo é igual a quantidade de elétrons recebidos ou retirados desse corpo, multiplicado pela carga elementar ''e'').
Beleza, ao igualarmos as duas fórmulas das forças nós encontraremos a quantidade de carga Q1xQ2, e como são iguais, o valor individual de cada é obtido tirando a raiz quadrada do valor dessa multiplicação. Muito confuso? Vamos aos cálculos para melhorar, não se desespere, acompanhe comigo:
Igualando as fórmulas: Fe = Fag
k x |Q1| x |Q2| / d² = G x M1 x M2 / d²
Antes de colocarmos os dados, percebe que já da pra cancelar as distâncias né?! Pois elas são as mesmas. Portanto:
k x |Q1| x |Q2| = G x M1 x M2
o valor de k e de G ele nos forneceu, substituindo então:
9x10^9 x |Q1| x |Q2| = 6,7x10^-11 x M1 X M2
As massas estão em gramas, contudo, pela constante gravitacional nós percebemos que ela deve ir para KG, portanto 4,8g é igual a 4,8x10^-3kg, como as duas massas são iguais nós teremos =
(4,8x10^-3)², e isso vale 23,04x10^-6. Vamos voltar à fórmula e substituir os valores, estamos quase terminando, continue comigo.
9x10^9 x |Q1| x |Q2| = 6,7x10^-11 x 23,04x10^-6
Fazendo as multiplicações e cuidando os coeficientes nós chegaremos ao seguinte resultado:
|Q1| X |Q2| = 17,152X10^-26 C² (coulomb)
Como q2 = q1
Q1 x Q1 = Q1²
Q1² = 154,36 X 10^-17 C²
Tirando a raiz quadrada dos dois lados nós teremos:
Q1 = 4,1 X 10 ^-13 C
EEE para finalizar vamos usar a fórmula Q=N.E
Isolando o N, porque queremos saber o quanto de elétron foi retirado de cada massa de corpo.
N: Q/E = 4,1X10^-13/1,6X10^-19 = 2,56 X 10^6
Aproximadamente 2,6 x 10 ^6, alternativa E.
Leia essa resolução, releia, estude, copie e copie de novo. Sei que é complicado de entender, mas você vai conseguir, qualquer dúvida deixa nos comentários, terei o prazer de ajudar.
louise995:
Tu és um gênio, parabéns e muito obrigado!
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