78) (Mack-1996) Um capacitor plano é ligado aos pontos A e B do circuito a seguir e o amperímetro ideal A acusa a passagem da corrente de 0,10A. O ...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a lei de Coulomb e a lei da gravitação universal. Primeiramente, sabemos que o corpúsculo C está em equilíbrio, ou seja, a força elétrica que age sobre ele é igual e oposta à força gravitacional. Assim, temos: Fe = Fg k * (q * E) = m * g Onde k é a constante eletrostática, q é a carga elétrica do corpúsculo, E é o campo elétrico entre as placas do capacitor, m é a massa do corpúsculo e g é a aceleração da gravidade. Podemos reescrever a equação acima como: q/m = (m * g) / (k * E) Substituindo os valores dados na questão, temos: q/m = (m * 10) / (9 * 10^9 * E) O campo elétrico E é dado por: E = V/d Onde V é a diferença de potencial entre as placas do capacitor e d é a distância entre elas. Na figura, podemos ver que a distância entre as placas é d = 2h, onde h é a altura do triângulo. Além disso, sabemos que a diferença de potencial entre as placas é igual à diferença de potencial entre os pontos A e B do circuito. Assim, temos: V = i * R Onde i é a corrente elétrica que passa pelo circuito e R é a resistência elétrica do resistor de 20Ω. Substituindo os valores dados na questão, temos: V = 0,1 * 20 V = 2V Portanto, o campo elétrico entre as placas do capacitor é: E = V/d E = 2/(2h) E = 1/h Substituindo esse valor na equação de q/m, temos: q/m = (m * 10) / (9 * 10^9 * (1/h)) q/m = (m * 10 * h) / (9 * 10^9) Agora, precisamos encontrar o valor de h em função de m e q. Sabemos que o corpúsculo C está em equilíbrio, ou seja, a força elétrica que age sobre ele é igual e oposta à força gravitacional. Assim, temos: k * (q * E) = m * g k * (q * (1/h)) = m * g h = k * q / (m * g) Substituindo esse valor na equação de q/m, temos: q/m = (m * 10 * k * q / (m * g)) / (9 * 10^9) q/m = (10 * k * q) / (9 * 10^9 * g) Substituindo os valores das constantes, temos: q/m = (10 * 9 * 10^9 * 1,6 * 10^-19) / (9 * 10^9 * 10) q/m = 1,6 * 10^-20 Portanto, a alternativa correta é a letra c) 1,0×10-2 C / kg.