Questão 22280

EFOMM 2016

Física

(Efomm 2016) Em um experimento de Millikan (determinação da carga do elétron com gotas de óleo), sabe-se que cada gota tem uma massa de 1,60 pg e possui uma carga excedente de quatro elétrons. Suponha que as gotas são mantidas em repouso entre as duas placas horizontais separadas de 1,8 cm. A diferença de potencial entre as placas deve ser, em volts, igual a

45,0

90,0

250

450

600

Gabarito:

450

Resolução:

A questão nos pede a diferença de potencial, para calculá-la podemos usar a seguinte equação:

$U = Ed$

A distância nós sabemos, 1,8cm. Mas então precisamos saber o campo elétrico agora.

$E = frac {F_e}{q}$

Como a gota possui 4 elétrons excedentes o valor da carga q pode ser definida pelo seguinte,

$q = 4 cdot 1,60 . 10^{-19}$

$q = 6,4 . 10^{-19}C$

E como a carga está em equilíbrio, a intensidade da força elétrica que atua para cima tem que ser igual à intensidade da força peso que atua para baixo sobre a gota:

$F_e = P = mg$

$E = frac {mg}{6,4.10^{-19}}$

$E = frac {1,6cdot10^{-12}pgcdot 10m/s^2}{6,4.10^{-19}}$

$E = frac {1,6cdot10^{-12}cdot 10^{-3} kg cdot 10m/s^2 }{6,4.10^{-19}C}$

$E = 2,5 .10^4 V/m$

Agora voltando para a equação do potencial:

$U = Ed$

$U = 2,5 .10^4V/m cdot 1,8 . 10^{-2}m$

$U = 4,5 . 10^{2}m$

$U = 450V$

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