Uma esfera condutora inicialmente neutra é colocada em um suporte isolante, e uma barra de vidro positivamente carregada é aproximada da esfera, sem tocá-la. Com a barra no mesmo lugar, um fio é ligado entre a esfera e a terra. A barra e o fio são removidos simultaneamente. Observa-se que a esfera ficou carregada negativamente. A partir deste resultado, pode-se concluir, a respeito do movimento das cargas,
a) que cargas positivas passaram da esfera para a terra.
b) que cargas negativas passaram da terra para a esfera.
c) que cargas positivas passaram da esfera para a terra e cargas negativas passaram da terra para a esfera.
d) Não há informações suficientes para determinar se as cargas móveis são as cargas positivas, as cargas negativas ou ambas.
a) que cargas positivas passaram da esfera para a terra.
b) que cargas negativas passaram da terra para a esfera.
c) que cargas positivas passaram da esfera para a terra e cargas negativas passaram da terra para a esfera.
d) Não há informações suficientes para determinar se as cargas móveis são as cargas positivas, as cargas negativas ou ambas.
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos uma esfera condutora inicialmente neutra apoiada em um suporte isolante. Uma barra de vidro com carga positiva é aproximada sem tocar a esfera. Em seguida, ligamos um fio entre a esfera e a terra, e depois removemos a barra e o fio ao mesmo tempo. A esfera fica carregada negativamente. Vamos usar conceitos de indução elétrica e transferência de cargas para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, ao aproximar a barra de vidro positivamente carregada da esfera condutora, ocorre indução elétrica. Isso significa que as cargas dentro da esfera se deslocam: os elétrons (cargas negativas) são atraídos para o lado da esfera mais próximo da barra, enquanto as cargas positivas são repelidas para o lado oposto.
Passo 3
Com o fio conectado entre a esfera e a terra, temos um caminho para fluxo de cargas. Como a barra está carregada positivamente, há uma carência de elétrons na esfera. A terra, sendo um reservatório de elétrons, fornece elétrons adicionais para a esfera através do fio para neutralizar essa carência.
Passo 4
Quando removemos a barra de vidro e o fio simultaneamente, os elétrons que foram fornecidos pela terra permanecem na esfera porque o suporte é isolante e não permite que as cargas voltem para a terra facilmente. Assim, a esfera acaba com um excesso de elétrons, ficando negativamente carregada.
Resposta
b) que cargas negativas passaram da terra para a esfera.
Exercícios relacionados
Uma esfera de latão com 3 cm de raio é colocada
abaixo de uma torneira aberta. A vazão da água da torneira é dois litros por minuto. Qual é o fluxo de água por minuto através da superfície da esfera?
a) Zero.
b) 0,018 litro por minuto.
c) 0,09 litro por minuto.
d) 2 litros por minuto.
e) 6 litros por minuto.
a) Zero.
b) 0,018 litro por minuto.
c) 0,09 litro por minuto.
d) 2 litros por minuto.
e) 6 litros por minuto.
O que aconteceria se duas linhas de campo elétrico se cruzassem?
a) Uma carga de prova colocada no cruzamento das linhas seria dividida em duas.
b) Uma carga de prova colocada no cruzamento das linhas experimentaria uma força com duas direções diferentes.
c) Uma carga de prova positiva colocada no cruzamento seguiria uma das linhas e uma carga de prova negativa seguiria a outra.
d) O campo elétrico no ponto de cruzamento seria infinito.
e) O campo elétrico no ponto de cruzamento seria nulo.
a) Uma carga de prova colocada no cruzamento das linhas seria dividida em duas.
b) Uma carga de prova colocada no cruzamento das linhas experimentaria uma força com duas direções diferentes.
c) Uma carga de prova positiva colocada no cruzamento seguiria uma das linhas e uma carga de prova negativa seguiria a outra.
d) O campo elétrico no ponto de cruzamento seria infinito.
e) O campo elétrico no ponto de cruzamento seria nulo.
Um objeto pode ter uma carga de
?
a) Sim, se o objeto for feito de um material condutor.
b) Sim, se o objeto possuir elétrons ou prótons.
c) Sim, se o objeto for feito de um material isolante.
d) Não, porque todos os objetos são neutros.
e) Não, porque a carga é quantizada.
a) Sim, se o objeto for feito de um material condutor.
b) Sim, se o objeto possuir elétrons ou prótons.
c) Sim, se o objeto for feito de um material isolante.
d) Não, porque todos os objetos são neutros.
e) Não, porque a carga é quantizada.
Por que a força eletrostática é considerada uma força conservativa?
a) Porque as partículas carregadas não sofrem atrito, que é uma força não conservativa.
b) Porque a energia necessária para fazer uma partícula carregada descrever uma trajetória que termina no ponto de origem é zero.
c) Porque o trabalho necessário para deslocar uma partícula carregada de um ponto a outro não depende da trajetória.
d) As respostas (a) e (b) estão corretas.
e) As respostas (b) e © estão corretas.
a) Porque as partículas carregadas não sofrem atrito, que é uma força não conservativa.
b) Porque a energia necessária para fazer uma partícula carregada descrever uma trajetória que termina no ponto de origem é zero.
c) Porque o trabalho necessário para deslocar uma partícula carregada de um ponto a outro não depende da trajetória.
d) As respostas (a) e (b) estão corretas.
e) As respostas (b) e © estão corretas.