No procedimento
, i) explique o que ocorre nas cascas cilíndricas metálicas quando o objeto carregado entra em contato com a casca interna.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente explicar o que acontece nas cascas cilíndricas metálicas quando um objeto carregado toca a casca interna no procedimento B. Estamos lidando com eletrostática, especificamente com conceitos de carga elétrica e como elas se distribuem em condutores. Para resolver isso, vamos precisar entender como a carga se comporta em materiais condutores e como a distribuição de carga nas cascas ocorre.
Passo 2
Primeiro, é importante saber que quando um objeto carregado entra em contato com uma casca metálica, que é um bom condutor, as cargas elétricas podem se mover livremente pelo material. Isso acontece porque os elétrons no metal não estão fortemente ligados aos átomos e podem se deslocar facilmente.
Passo 3
Quando o objeto carregado toca a casca interna, as cargas do objeto começam a se redistribuir entre o objeto e a casca. Se o objeto tem uma carga positiva, por exemplo, os elétrons da casca metálica serão atraídos para a região próxima ao contato para neutralizar parte dessa carga positiva.
Passo 4
Essa redistribuição de cargas faz com que a casca interna adquira uma carga igual e oposta à do objeto na região de contato, criando uma camada de carga negativa na parte interna da casca. Concurrentemente, uma quantidade igual de carga positiva se acumula na parte externa da casca metálica, devido à conservação da carga total.
Passo 5
Esse fenômeno ocorre porque os condutores em equilíbrio eletrostático têm a propriedade das cargas se distribuírem apenas nas superfícies externas. Dessa forma, as cargas internas (na superfície interna da casca) e as externas (na superfície externa) se organizam de maneira a manter o equilíbrio eletrostático dentro do material condutor.
Passo 6
Em resumo, a presença do objeto carregado faz com que as cargas na casca metálica se rearranjem: uma carga oposta se acumula na superfície interna para neutralizar a influência do objeto, e uma carga igual e oposta se distribui na superfície externa, mantendo o sistema em equilíbrio eletrostático.
Resposta
Quando o objeto carregado entra em contato com a casca interna metálica, as cargas se redistribuem: uma carga oposta se acumula na superfície interna da casca para neutralizar o objeto, e uma carga igual e oposta se distribui uniformemente na superfície externa da casca, mantendo o equilíbrio eletrostático.
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para uma esfera é proporcional à carga
e inversamente proporcional ao raio da esfera
) e também que a densidade superficial de carga
é a razão entre a carga q e a área da esfera
. Analise as esferas independentemente.