FGV-SP Economia Tarde 2015
Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 \(\mu\)C.
Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 · 10–19 C, para se conseguir a eletrização desejada será preciso
retirar do objeto 20 trilhões de prótons.
retirar do objeto 20 trilhões de elétrons.
acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons.
retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons.
Resolução
Queremos que o corpo adquira uma carga elétrica negativa de \(q = 3{,}2\,\mu\text{C}=3{,}2\times10^{-6}\,\text{C}\).
A carga de um único elétron (ou próton) é \(e = 1{,}6\times10^{-19}\,\text{C}\).
Como a carga total é o produto da carga elementar pelo número de elétrons transferidos, temos
\[n = \frac{q}{e}=\frac{3{,}2\times10^{-6}}{1{,}6\times10^{-19}} = 2{,}0\times10^{13}\;\text{elétrons}.\]
O número \(2{,}0\times10^{13}\) corresponde a 20 trilhões (pois \(1\,\text{trilhão}=10^{12}\)).
Para tornar o corpo negativamente carregado, é necessário acrescentar esses elétrons extras a ele.
Portanto, a alternativa correta é:
C) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
Dicas
Erros Comuns
Carga elementar (e): menor quantidade de carga livre que pode existir isoladamente (elétron ou próton). Seu valor é \(1,6\times10^{-19}\,\text{C}\).
Quantização da carga: qualquer carga elétrica é múltipla inteira da carga elementar: \(q = n\,e\).
Sinal da carga: adicionar elétrons (partículas negativas) torna o corpo negativamente carregado; retirar elétrons (ou prótons, em teoria) o tornaria positivo.
