Questão 62
FUVEST 2015
(Fuvest 2015 1 fase) Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 x 10³ V/m, uma das esferas, de massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem:
o mesmo número de elétrons e de prótons
100 elétrons a mais que prótons
100 elétrons a menos que prótons
2000 elétrons a mais que prótons
2000 elétrons a menos que prótons
Gabarito:
100 elétrons a mais que prótons
Resolução:
Podemos perceber que para a esfera estar em equilíbrio com o peso que aponta para baixo deve ter uma força apontada para cima, Sabendo que o campo é para baixo isso significa que tem cargas positivas nas placas de cima e negativas nas placas de baixo. Logo a carga da esfera deve ser negativa, ou seja ter excesso de elétrons. Com isso vamos calcular as cargas:
Sabendo que 1 elétron tem carga de quantos elétrons tem na carga de
fazendo a regra de três percebemos que a esfera tem 100 elétrons