A Figura abaixo ilustra um aparato usado para medir a carga ...
A Figura abaixo ilustra um aparato usado para medir a carga elétrica de uma esfera. Nesse sistema, a esfera carregada positivamente é posicionada em uma rampa feita de material isolante, e a tensão na fonte VE é ajustada de modo a manter a esfera em repouso, conforme ilustrado na Figura. Essa fonte de tensão é aplicada entre duas chapas metálicas condutoras, grandes o suficiente para fazer com que o campo elétrico no seu interior seja considerado uniforme.
Em um determinado procedimento de medida, foi utilizada uma esfera com massa igual a 20 g, e o ponto de equilíbrio foi atingido ajustando-se a tensão na fonte em VE = 10.000 V.
Considerando-se a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , conclui-se que a carga elétrica da esfera, em microcoulombs (μC), é igual a
Comentários
Veja os comentários dos nossos alunos
Dados:
Massa m=20 g = 20×10^-3 kg
Distância d=20 cm = 20×10^-2m
Aceleração da gravidade g=10m/s^2
Tensão V=10.000 V ou 10^4 V
Como a rampa possui 45 graus, para que haja equilíbrio, a força peso P (que arrasta a esfera para baixo) deve ser igual à força elétrica Fe (que arrasta a esfera para cima): P.Cos(45°)=Fe.Cos(45°) => P=Fe => m.g=q.E
Mas E=V/d, então m.g=q.V/d => q=m.g/(V/d) => q=m.g.d/V = (20×10^-3)×(10)×(20×10^-2)/(10^4)=4×10^-6 = 4μC
Resposta c)
Clique para visualizar este comentário
Visualize os comentários desta questão clicando no botão abaixo
Conheça nossos planos