No Exemplo 21.1 (Seção 21.3), vimos que a força elétrica entre duas partículas a é da orde...

No Exemplo 21.1 (Seção 21.3), vimos que a força elétrica entre duas partículas a é da ordem de 1035 vezes mais forte que a força gravitacional. Então, por que sentimos facilmente a gravidade da Terra, mas nenhuma força elétrica que dela emana?

Exemplo 21.1:

Uma partícula a (o núcleo do átomo de hélio) possui massa m = 6,64 × 10−27 kg e carga q = +2e = 3,2 × 10−19 C. Compare o módulo da força de repulsão elétrica entre duas partículas α(“alfa”) com o módulo da força de atração gravitacional entre elas.

SOLUÇÃO

IDENTIFICAR E PREPARAR: este problema envolve a lei de Newton para a força gravitacional Fg entre partículas (veja a Seção 12.1) e a lei de Coulomb para a força elétrica Fe entre cargas puntiformes. Devemos comparar essas forças, de modo que a incógnita do problema seja a razão entre essas duas forças, Fe/Fg. Usamos a Equação 21.2 para Fe e a Equação 12.1 para Fg.

EXECUTAR: a Figura 21.11 mostra nossa esquematização do problema, a partir das equações 21.2 e 12.1.

Essas duas forças possuem relações de proporções inversas do quadrado de r, que se cancelam quando calculamos a razão:

AVALIAR: esse número extraordinariamente elevado mostra que a força gravitacional nesse caso é completamente desprezível em comparação à força elétrica. Isso é sempre verdade para in- terações entre partículas atómicas e subatómicas. Contudo, entre dois corpos do tamanho de uma pessoa ou de um planeta, em geral a carga líquida positiva é aproximadamente igual à carga líquida negativa, e a força elétrica é muito menor que a força gravitacional.

Figura 21.11 Nossa esquematização do problema.