Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 21.Problemas Adicionais - Ex. 52
Se um gato se esfrega repetidamente nas calças de algodão do dono em um dia seco, a transferência de carga do pelo do gato para o tecido de algodão pode deixar o dono com um excesso de carga de .
(a) Quantos elétrons são transferidos para o dono?
O dono decide lavar as mãos, mas quando aproxima os dedos da torneira, acontece uma descarga elétrica.
(b) Nessa descarga, elétrons são transferidos da torneira para o dono do gato ou vice-versa?
(c) Pouco antes de acontecer a descarga, são induzidas cargas positivas ou negativas na torneira?
(d) Se o gato tivesse se aproximado da torneira, a transferência de elétrons seria em que sentido?
(e) Se você for acariciar um gato em um dia seco, deve tornar cuidado para não aproximar os dedos do focinho do animal, caso contrário poderá ocorrer uma descarga elétrica suficiente para assustá-lo. Levando em conta o fato de que o pelo de gato é um material não condutor, explique como isso pode acontecer.
Passo 1
É isso ai galerinha, vamos continuar?
Nesse problema temos um gato que se esfrega repetidamente nas calças de algodão do dono em um dia seco, a transferência de carga do pelo do gato para o tecido de algodão pode deixar o dono com um excesso de carga de . E a partir daí queremos saber quantos elétrons são transferidos para o dono.
Em um momento posterior o dono do gato decide lavar as mãos, mas quando aproxima os dedos da torneira, acontece uma descarga elétrica. Nessa situação queremos saber se elétrons são transferidos da torneira para o dono do gato ou vice-versa, pouco antes de acontecer a descarga, são induzidas cargas positivas ou negativas na torneira? Se o gato tivesse se aproximado da torneira, a transferência de elétrons seria em que sentido?
Se você for acariciar um gato em um dia seco, deve tornar cuidado para não aproximar os dedos do focinho do animal, caso contrário poderá ocorrer uma descarga elétrica suficiente para assustá-lo. Levando em conta o fato de que o pelo de gato é um material não condutor, temos que explicar como isso pode acontecer.
Muita coisa para resolver, né? 🤔
Vamos por partes...
Passo 2
A letra (a) o problema nos disse que o dono agora tem um excesso de de carga, certo?
Isso nos diz que:
Para saber o número de elétrons equivalente a esta quantidade de carga usamos a seguinte fórmula:
Lembrando que a carga de um elétron é:
Substituindo na fórmula:
Tranquilo até aqui? 😉
Passo 3
Agora nas demais letras teremos só raciocínio, galerinha !!
Como o dono do gato está com excesso de cargas negativas, para que ocorra o equilíbrio após o contato dele com a torneira neutra, os elétrons devem ser transferidos do dono para a torneira.
Faz sentido, não é? 👀
Passo 4
Pouco antes de acontecer a descarga elétrica a mão do dono, de carga negativa, vai se aproximando da torneira, e o que acontece?
A região da torneira mais próxima à mão do dono do gato fica positivamente carregada devido à atração eletrostática exercida pela mão!!
Bacana, não é? 😬
Passo 5
Boom, o dono ficou negativamente carregado após o contato com o gato, certo?
Isso significa que esse gato doou elétrons e, então, ficou positivamente carregado.
Como ele está positivamente carregado, quando o gato se aproximar da torneira ela vai transferir elétrons para ele, de forma que esta deficiência de elétrons seja suprida quando em contato com a torneira, ok?
Então, o sentido da transferência de elétrons nesse caso seria da Terra (torneira) para o gatinho.
Bora continuar! 😁
Passo 6
E para finalizar com chave de ouro vamos analisar o ultimo caso.
Como o focinho do gato é uma parte menos isolante que o pelo, pode haver uma descarga elétrica, pois, as cargas na mão do indivíduo e do focinho do gato terão cargas opostas, atraindo-se de forma que haja uma sensação de choque em ambos.
Essa foi massa demais, não foi?
Entendeu tudo? Responde Aí! 😉
Resposta
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
e) Explicação passo 5