Explicar, mostrando cada etapa, como um bastão isolante, com carga elétrica positiva, pode ser usado para atribuir a uma esfera metálica (a) uma carga negativa e (b) uma carga positiva. © O mesmo bastão pode ser usado para carregar, simultaneamente, uma esfera com uma carga positiva e uma outra esfera com uma carga negativa, sem ter que ser recarregado?
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo: temos um bastão isolante carregado positivamente e queremos usar ele para carregar uma esfera metálica de duas maneiras: com carga negativa e positiva. Além disso, precisamos verificar se podemos carregar simultaneamente duas esferas com cargas opostas sem precisar recarregar o bastão. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como carregamento por indução e contato, além de princípios de conservação de carga.
Passo 2
a) Como o bastão positivamente carregado pode atribuir uma carga negativa à esfera metálica.
Aqui, vamos utilizar o processo de indução eletrostática. Quando aproximamos o bastão positivamente carregado de uma esfera metálica neutra, os elétrons livres na esfera são atraídos para o lado mais próximo do bastão, deixando o lado oposto com uma carga positiva. Se agora conectarmos a esfera ao solo (que tem excesso de elétrons), os elétrons do solo serão atraídos para a esfera para neutralizar a carga positiva. Ao desconectar o solo e retirar o bastão, a esfera fica com excesso de elétrons, ou seja, com carga negativa.
Passo 3
b) Como o bast��o positivamente carregado pode atribuir uma carga positiva à esfera metálica.
Neste caso, utilizamos o método de contato direto. Ao aproximar o bastão positivamente carregado da esfera metálica neutra e permitir que eles entrem em contato, os elétrons da esfera serão atraídos para o bastão. Como resultado, a esfera perde elétrons e fica com uma carga positiva quando o bastão é removido.
Passo 4
c) O mesmo bastão pode ser usado para carregar, simultaneamente, uma esfera com uma carga positiva e uma outra esfera com uma carga negativa, sem ter que ser recarregado?
Sim, isso é possível usando o processo de indução em duas esferas diferentes simultaneamente. Ao aproximar o bastão positivamente carregado perto de duas esferas metálicas neutras próximas uma da outra, os elétrons serão atraídos para uma das esferas, deixando a outra com carga positiva por falta de elétrons. Dessa forma, uma esfera ficará com carga negativa e a outra com carga positiva, sem que seja necessário recarregar o bastão, já que ele mantém sua carga durante todo o processo.
Resposta
a) O bastão positivamente carregado, por indução, transfere elétrons para a esfera metálica, deixando-a com carga negativa.
b) Pelo contato direto, o bastão retira elétrons da esfera neutra, deixando-a com carga positiva.
c) Sim, o bastão pode induzir cargas opostas em duas esferas diferentes simultaneamente, sem precisar ser recarregado.
b) Pelo contato direto, o bastão retira elétrons da esfera neutra, deixando-a com carga positiva.
c) Sim, o bastão pode induzir cargas opostas em duas esferas diferentes simultaneamente, sem precisar ser recarregado.
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