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Questão 1 Uma gotícula de óleo, com massa m = 1,80 10⁻⁹Kg eletrizada com uma pequena carga q = 16.10⁻¹⁹C, está sob a ação eletrostática de outra partícula, imóvel, com carga positiva Q = 16.10⁻²C. Ambas estão em uma mesma vertical exata, mas a partícula Q está apoiada sobre uma mesa. O sistema todo se encontra no vácuo. Considere que a aceleração da gravidade local é, em módulo, g = 9,81m/s², e que a constante de Coulomb no vácuo é k = 8,99 Com qual distância vertical (y) entre as cargas essa circunstância de equilibrio poderia ser possivel? A y = 0,130m B y = 0,361m C y = 234, 6m D y = 256, 0m
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Jhordan Leandro

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos resolver passo a passo. Dados: - Massa da gotícula: m = 1,80 × 10⁻⁹ kg - Carga da gotícula: q = 16 × 10⁻¹⁹ C - Carga da partícula fixa: Q = 16 × 10⁻² C - Gravidade: g = 9,81 m/s² - Constante de Coulomb: k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C² (assumindo que faltou o expoente 10⁹) A gotícula está em equilíbrio, ou seja, a força elétrica para cima equilibra o peso para baixo: Força elétrica (Fe) = Força peso (Fp) Fe = k * |q * Q| / y² Fp = m * g Logo: k * q * Q / y² = m * g Isolando y: y² = k * q * Q / (m * g) y = sqrt( k * q * Q / (m * g) ) Substituindo os valores: k = 8,99 × 10⁹ q = 16 × 10⁻¹⁹ Q = 16 × 10⁻² m = 1,80 × 10⁻⁹ g = 9,81 Calculando o numerador: k * q * Q = 8,99 × 10⁹ × 16 × 10⁻¹⁹ × 16 × 10⁻² = 8,99 × 10⁹ × 256 × 10⁻²¹ = 8,99 × 256 × 10⁹ × 10⁻²¹ = (8,99 × 256) × 10⁻¹² = 2301,44 × 10⁻¹² = 2,30144 × 10⁻⁹ Calculando o denominador: m * g = 1,80 × 10⁻⁹ × 9,81 = 1,7658 × 10⁻⁸ Agora: y² = (2,30144 × 10⁻⁹) / (1,7658 × 10⁻⁸) ≈ 0,1303 y = sqrt(0,1303) ≈ 0,361 m Portanto, a distância y é aproximadamente 0,361 metros. Alternativa correta: B) y = 0,361m

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