Pergunta
Fisica No núcleo de um átomo, os prótons estão multo próximos e, por Isso, a repulsão elétrica é reletivamente Intensa. A proximidade entre os prótons em núcleos atômicos é da ordem de 1,0cdot 10^-15m e, assim, determinou-se que o prefixo "femto" fosse criado para que tal medida correspondesse a Wemtômetro (fm). A estebilidade do núcleo e garentida pela presence de uma forge denominada nuclear forte capaz de sobressalr em relação d ação da força elétrica . Assim, mesmo com a repulsile elétrica Intense de dols prótons no núcleo, tal forçapromove a estabilidade nuclear 80 Impedlr que os prótons,pela repulsão, desfaçam o núcleo atômico. Formado pelo processo de fusão nuclear no Sol,estrela Imersa no vécuo melo com constante eletrostética Igual 8 9,0cdot 10^9Ncdot m^2cdot C^-2 o átomo de héllo conte, em seu núcleo, com dols prótons , cada um com carga elétrica Igual a 1,6cdot 10^-19C e distanciados de, aproximadem ente,1,5 fm. A força elétrica repulsive existente entre os prótons no núcleo de héllo é, em N, Igual a, aproximadamente,
Solução
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RodrigoMestre · Tutor por 5 anos
Responder
Para calcular a força elétrica repulsiva entre os prótons no núcleo de hélio, podemos usar a fórmula da lei de Coulomb:<br /><br />\[ F = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \]<br /><br />Onde:<br />- \( F \) é a força elétrica,<br />- \( k \) é a constante eletrostática (\( 9,0 \cdot 10^9 \, \text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2} \)),<br />- \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas elétricas dos prótons (\( 1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{C} \)),<br />- \( r \) é a distância entre os prótons (1,5 fm = \( 1,5 \cdot 10^{-15} \, \text{m} \)).<br /><br />Substituindo os valores na fórmula, temos:<br /><br />\[ F = \frac{(9,0 \cdot 10^9) \cdot (1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (1,6 \cdot 10^{-19})}{(1,5 \cdot 10^{-15})^2} \]<br /><br />Calculando essa expressão, encontramos:<br /><br />\[ F \approx 1,64 \cdot 10^{-3} \, \text{N} \]<br /><br />Portanto, a força elétrica repulsiva existente entre os prótons no núcleo de hélio é aproximadamente \( 1,64 \cdot 10^{-3} \, \text{N} \).
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