UFF. Física 2. P1. 2022.1. Questão 6.
6ª questão - Duas esferas condutoras não carregadas, e , são suspensas por fios isolantes de modo que se tocam. Enquanto um bastão carregado negativamente é mantido próximo, mas sem tocar a esfera , alguém move a bola para longe de . Qual a configuração das cargas líquidas nas esferas após este processo?
A) esfera neutra e esfera neutra.
B) esfera positiva e esfera negativa.
C) esfera negativa e esfera positiva.
D) esfera neutra e esfera positiva.
E) esfera negativa e esfera neutra.
Passo 1
Iae, como vai? Essa questão está um pouco complicada? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍
Nesse probleminha, temos a seguinte situação: um bastão é carregado negativamente e colocado ao lado de duas esferas condutoras descarregadas, essas esferas são suspensas no ar por fios isolantes.
Chamamos essas esferas de e , a esfera está mais próxima da barra carregada e a esfera mais distante sendo que e estão encostadas.
Após um tempo, alguém move a esfera para longe e então o que queremos saber é: após esse movimento, quais serão as cargas das esferas e ?
E aí, tem ideia de como resolver esse mistério? 🤔🤔
Vamos analisar a ideia por trás dessa situação! 😁
Passo 2
Pela Lei de Coulomb, dizemos que cargas opostas se atraem e cargas de mesmo sinal se repelem, correto?
Foi dito que e estão descarregadas, portanto e estão neutras, logo o numero de prótons é igual ao número de elétrons, assim como na imagem abaixo.
Quando aproximamos um bastão carregado de elétrons como na imagem do enunciado, estamos fazendo que os prótons presentes nas esferas e sejam atraídos e os elétrons sejam repelidos.
Foi dito também que e estão encostadas e são condutoras, portanto, as cargas podem circular livremente entre as duas esferas.
Dessa forma, momentos antes de ocorrer a separação das esferas, o conjunto está configurado da seguinte forma
Os prótons são atraídos pelo bastão e os elétrons são repelidos pelo bastão, dessa forma, a esfera fica repleta de prótons e a esfera repleta de elétrons.
Dessa forma, quando separamos as esferas e , elas não podem mais realizar a troca de cargas, então a esfera fica cheia de cargas positivas e a esfera fica cheia de cargas negativas.
A única alternativa que condiz com a ideia que apresentamos é a alternativa B)!
E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí
Resposta
B) esfera positiva e esfera negativa.