Estudo de Caso Fisíca II

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Estudo de Caso 
 A experiência da gota de óleo foi uma experiência conduzida por Robert Andrews Millikan para 
medir a carga elétrica do elétron. Ele conseguiu isso balanceando cuidadosamente as forças 
elétricas e gravitacionais em minúsculas gotas de óleo carregadas e suspensas entre dois eletrodos 
de metal. Conhecendo o campo elétrico, a carga da gota poderia ser determinada. Repetindo o 
experimento em várias gotas, ele percebeu que os valores medidos eram sempre múltiplos de um 
mesmo número. Millikan interpretou esse número como sendo a carga de um único elétron, cujo 
valor atualmente aceito é 1,602 x 10−19 C. (WIKIPÉDIA, 2018). 
 
Figura 1 - Experiência de Millikan. Fonte: Wikipédia (2018). 
 
 Considere que a gota de óleo tenha raio de 1,64 µm e que ela fica imóvel quando é aplicada 
um campo elétrico de 5,76 105 N/C. Calcule o módulo da carga da gota em função da carga 
elementar (e). 
Dados: ρóleo = 0,851 g/cm³ ou 851kg/m³, 0,851.10³ 
 Raio r= 1,64μm, 1,64.10⁻⁶ 
Força elétrica E= 5,76.10⁵N/C 
Formulas 
𝐹𝑒𝑙 = 𝑃 𝐹𝑒𝑙 = 𝑞. 𝐸 𝑃 = 𝑚. 𝑔 
 
𝑉 =
4. 𝜋. 𝑟³
3
 
𝑚 = 𝜇. 𝑉 𝐹𝑒𝑙 = 𝑃 
𝑞. 𝐸 = 𝑚. 𝑔 
𝑞 =
𝑚. 𝑔
𝐸
 𝑛 =
𝑞
𝑒
 
 
 
 
Calculando volume da carga elementar; 
 𝑉 =
4.𝜋.𝑟³
3
 𝑉 =
4.𝜋.(1,64.10-6)³
3
 𝑉 = 1,85.10⁻¹⁷ 
 
Calculando a massa; 
 𝑚 = 𝜇. 𝑉 𝑚 =0,851.10³. 1,85.10⁻¹⁷ 𝑚 = 1,5744.10⁻¹⁴𝐾𝑔 
 
Igualando a força e o peso da gota; 
 
 𝐹𝑒𝑙 = 𝑃 
𝐹𝑒𝑙=𝑃
𝑞.𝐸=𝑚.𝑔
 𝑞 =
𝑚.𝑔
𝐸
 
Calculando o modulo de |q|; 
𝑞 =
𝑚.𝑔
𝐸
 𝑞 =
1,5744.10-14.9,8
5,76.105
 𝑞 =
15,429.10−14
5,76.105
 𝑞 = 2,68.10⁻¹⁹ 
Calculando a carga elementar “e”; 
 𝑛 =
𝑞
𝑒
 𝑛 =
2,68.10⁻¹⁹
1,602.10⁻¹⁹
 n= 1,675C 
 
Assim sendo o módulo da carga da gota em função da carga elementar (e) é 1,675C.