Centro de Ensino Grau TécnicoExercício de Física Aplicada

Professor Sidney Farias

Aluna: Gessika Ximenes

25 de maio de 2016

Um pedaço de cobre eletricamente isolado contém 2 × 1022 eletrons livres, sendo acarga de cada um igual a 1, 6×10−19C. Para que o metal adquira uma carga de 3, 2×10−9C,será preciso remover, desses elétrons livres, um em cada:

(a) 104

(b) 108

(c) 1012

(d) 1016

(e) 1020

Solução:

Sabemos que o pedaço de cobre supracitado encontra-se em equilíbrio eletrostático,isto é, o número de elétrons presente neste material é igual ao número de prótons; condiçãoessencial de estabilidade da matéria.

Todavia, para atingir a carga positiva de 3, 2 × 10−9C será necessário a retirada deelétrons (perda) deste material.

Sabemos que a equação da carga em um corpo é dada por;

Q = n × e

Onde n é o número de elétrons, e é a carga elementar do elétron (dada por1, 6 × 10−19 C) e Q é a carga total. O nome carga elementar se deve a menor quantidadede carga presente na natureza.

Sabemos que inicialmente o material condutor possui ninicial = 2 × 1022 eletronslivres e que, para adquirir 3, 2 × 10−9C, é preciso perder elétrons livres, deste modo, temos;

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Qfinal = nfinal × e

3, 2 × 10−9 = nfinal × 1, 6 × 10−19

nfinal = 3, 2 × 10−9

1, 6 × 10−19

nfinal = 20 × 109

Portanto, sabemos que é necessário remover 20 × 109 elétrons para que o pedaçode cobre adquira carga de 3, 2 × 10−9C.

No entanto o cobre, por ser um material condutor, possui elétrons livres fracamenteligados ao núcleo. Então, temos inicialmente ninicial = 2 × 1022 elétrons livres e, para sabera razão de elétrons retirados (um para cada), se faz necessário dividir o número de elétronsinicial ninicial pelo número de elétrons final nfinal, desta forma encontrando a razão de"um para cada"elétrons.

razao = 2 × 1022

20 × 109

razao = 1012

Portanto, a resposta correta é a letra C, ou seja; foram retirados 1012 elétronspara cada elétron livre presente no pedaço de cobre.

Resposta: LETRA C

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