Question

Necessitava-se determinar o tipo e o número de partículas em excesso em uma
pequena esfera de isopor eletrizada. Para isto, ela foi abandonada em um campo elétrico
uniforme de intensidade 2,0×104 N/C, vertical para cima, suciente para mantê-la em repouso,
utuando no ar. Sabendo que a massa da esfera era 6,4 g, determinou-se que havia um excesso
de
a) 2,0 × 1016 elétrons
b) 2,0 × 1013 elétrons
c) 2,0 × 1013 prótons
d) 2,0 × 1010 elétrons
e) 2,0 × 1010 próton

Answer 1

Resposta:

B) 2,0 x $10^{13}$ prótons

Explicação:

Como o corpo está sobre um campo uniforme a fórmula $a = \frac{q * E}{m}$ é válida. A aceleração com que o corpo está sujeito é a da gravidade, ou seja, 10 m/$s^{2}$.

Calculando-se, obtêm-se que o valor da carga é 3,2 x $10^{-6}$ C. Por fim, basta dividir pela carga do elétron (1,6 x $10^{-19}$) para obter a quantidade de prótons.

Vale ressaltar que são prótons, porque o campo tem sentido vertical para cima, e para ficar em repouso precisa-se de uma força de sinal igual.

Answer 2

Sabendo que a massa da esfera era 6,4g, o excesso acabou se tornando: 2,0 × 1013 prótons - letra c).

Vamos aos dados/resoluções:  

A eletrostática, resumidamente é baseada em dois princípios, que são:  

- O da atração e repulsão de cargas conforme seu sinal (onde sinais iguais acabam se repelindo e sinais contrários acabam se atraindo);

- O da conservação de cargas elétricas, onde solidifica um sistema isolado, a soma de todas as cargas existentes que sempre fluirá de forma constante (logo, sem perdas).

E a potência acaba sendo a relação que existe entre o trabalho realizado e o tempo gasto para realizar o mesmo e quando falamos sobre a potência de um equipamento, por exemplo, medirá a taxa de transformação da energia elétrica em trabalho.

Dessa forma, encontraremos:  

P = 6,4 . 10^-3 . 10^1 = 6,4^-2 (se a força for pra cima, tendo o mesmo sentido que o elétron, então será positiva).  

PS: O campo elétrico é força / carga.

Com isso:  

F = P  

E . q = 6,4 . 10^-2  

2.10^4 = 6,4 . 10^-2

q = 6,4 . 10^-2 / 2 . 10^4 = 3,2 . 10.

A carga elétrica é 3,2 . 10^-6 C, porém precisamos mesmo é da quantidade de prótons em excesso. E pra isso iremos utilizar a Quantização da carga elétrica, teremos:  

Q = n . e  

3,2 . 10^-6 = n . 1,6 . 10^-19  

n = 3,2 . 10^-6 / 1,6 . 10^-19  

n = 2 . 10^13 prótons.

Para saber mais sobre o assunto:

https://brainly.com.br/tarefa/26013801

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)