Question

[Eletrostática] Gostaria de ajuda pra obter a resolução da questão b,


Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos, que são partículas provenientes do espaço.

a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a distância do Sol à Terra é igual a 1,5 1011 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0 108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra.

b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por sendo k = 9 × 10⁻⁹ Nm²/C². Para a situação ilustrada na figura abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g?

Answer 1

Primeiro vamos decompor a força de tração em duas componentes, a x e y:

Ty = T . cos 45º

Tx = T . sen45º

Então:

Ty = Tx

Como o corpo está em equilibrio:

Ty = P e Tx = Fel

Assim,

P = Fel

m . g = k . |q|² / d²

0,004 . 10 = 9 . 10^9 . q² / 9.10^-4

36 . 10^-5 = 9 . 10^9 . q²

q² = 4.10^-18

q = 2.10^-9 = 2 nC