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Processos de Eletrização Eletrização por atrito Quando dois corpos neutros são atritados, pode ocorrer a passagem de elétrons de um corpo para outro. sempre que duas substâncias diferentes são atritadas entre si, ambas se eletrizam com cargas numericamente iguais, mas de sinais contrários. Analisando microscopicamente a região onde ocorre o atrito, notamos que o contato íntimo entre os corpos faz com que um deles ceda alguns elétrons para o outro. Assim, o corpo que perde elétrons fica eletrizado positivamente, e o que ganha elétrons fica eletrizado negativamente. A série triboelétrica Sabe-se ainda que uma substância pode ficar eletrizada positiva ou negativamente, conforme o tipo da outra substância com ela é atritada..Com base neste fato foi elaborada uma lista de substâncias, de tal modo que cada uma se eletriza com positiva ou negativa, conforme a série abaixo: Eletrização por contato Se colocarmos em contato dois condutores eletrizados (ou um condutor eletrizado e um condutor neutro) poderá haver transferência de cargas de um condutor a outro. Haverá ou deixará de haver transferência de cargas, dependendo das dimensões dos condutores e da quantidade de cargas previamente existente nos condutores. OBSERVAÇÕES:
1. Corpos ficam com carga de mesmo sinal depois da eletrização. 2- Condutores idênticos : se colocarmos em contato dois condutores de mesmas dimensões, dos quais pelo menos um esteja inicialmente eletrizado, a transferência de cargas cessa quando ambos estiverem com a mesma quantidade de carga.
Eletrização por indução : se aproximarmos um condutor carregado A (= indutor) de um condutor inicialmente neutro B (= induzido ), haverá uma redistribuição de cargas do corpo B. Na parte de B mais próxima do condutor A haverá um acúmulo de cargas de sinal oposto ao da carga de A e na região de B mais afastada de A acumulam-se cargas de mesmo sinal de A. Se o indutor for retirado, desfaz-se a separação de cargas e o induzido volta a seu estado inicial. Entretanto se, antes de afastar o indutor, ligarmos o induzido à Terra, por meio de um fio metálico, a carga de sinal igual à do indutor escoa para a Terra. Desta maneira, o induzido ficará eletrizado com uma carga de sinal contrário à do indutor. RESUMINDO: Na eletrização por indução não há contato entre o indutor e o induzido. O induzido deve ser um corpo condutor. Sequência para a eletrização por indução: a) Aproxima-se o indutor. b) Aterra-se o induzido. c) Corta-se a ligação do induzido com a Terra. d) Afasta-se o indutor. A carga final do induzido é de sinal contrário ao da carga elétrica do indutor. Eletroscópio: dispositivo usado para verificar se um corpo está ou não eletrizado. São exemplos de eletroscópios o pêndulo elétrico e o eletroscópio de folhas. Condutor neutro atraído por um corpo eletrizado : quando aproximamos um corpo eletrizado ( B ) de um condutor neutro ( C ), este será atraído pelo corpo eletrizado, pois o corpo neutro sofrerá indução eletrostática.
9 )Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações a) QA < 0μC e) 12 μC QB > 0μC e) 12 μC QC >0μC e) 12 μC b) QA < 0μC e) 12 μC QB = 0μC e) 12 μC QC = 0μC e) 12 μC c) QA = 0μC e) 12 μC QB < 0μC e) 12 μC QC < 0μC e) 12 μC d) QA > 0μC e) 12 μC QB > 0μC e) 12 μC QC = 0μC e) 12 μC e) QA > 0μC e) 12 μC QB < 0μC e) 12 μC QC > 0μC e) 12 μC 10μC e) 12 μC)A figura abaixo representa um condutor A, eletricamente neutro, ligado à Terra. Aproxima-se de A um corpo B carregado positivamente. Pode-se afirmar que: a) os elétrons da Terra são atraídos para A. b) os elétrons de A escoam para a Terra. c) os prótons de A escoam para a Terra. d) os prótons da Terra são atraídos para A. e) há troca de prótons e elétrons entre A e B. 11)Uma bolinha metálica A, carregada com carga positiva +12C, está suspensa por um fio isolante formando um pêndulo como na figura. Outra bolinha metálica B, exatamente igual, encontra-se presa em um suporte isolante, carregada com uma carga –8C. Fazendo-se oscilar a bolinha A, esta toca a bolinha B. Após o contato, as cargas nas bolinhas A e B serão, respectivamente, a) +2C e +2C. b) +4C e 0μC e) 12 μCC. c) +8C e –12C. d) +4C e +4C.
- Consideremos um eletroscópio, eletricamente neutro. A seguir realizam-se as seguintes operações: 1.Aproxima-se do eletroscópio um corpo carregado positivamente, sem que haja contato.
- Liga-se o eletroscópio à terra
- Desfaz-se a ligação com a terra
- Afasta-se o corpo carregado. Nestas condições , pode-se afirmar que : a) o eletroscópio se carrega negativamente b) o eletroscópio se carrega positivamente c) o eletroscópio não se carrega d) nada se pode afirmar e) procedimento sugerido está errado 13)Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas QB = 1,2 μC e QC = 1,8 μC. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e depois C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são, respectivamente: a) 0μC e) 12 μC,60μC e) 12 μC μC, 0μC e) 12 μC,60μC e) 12 μC μC e 1,8 μC b) 0μC e) 12 μC,60μC e) 12 μC μC, 1,2 μC e 1,2 μC c) 1,0μC e) 12 μC μC, 1,0μC e) 12 μC μC e 1,0μC e) 12 μC μC d) 1,2 μC, 0μC e) 12 μC,60μC e) 12 μC μC e 1,2 μC e) 1,2 μC, 0μC e) 12 μC,8 μC e 1,0μC e) 12 μC μC 14)Uma esfera condutora, eletricamente neutra, suspensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, respectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira esfera é igual a: a) Q/4 b) Q/2 c) 3Q/4 d) Q e) 2Q
- Dispõe-se de três esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra. Duas delas A e B estão eletrizadas com cargas iguais a Q e a terceira C está neutra. Coloca-se em contato C com A e, a seguir, C com B. Determine, nestas condições, a carga elétrica de C. a) 9Q/4 b) 7Q/4 c) 5Q/4 d) 3Q/
- Considere duas esferas metálicas idênticas. A carga elétrica de uma é Q e a da outra é -2Q. Colocando-se as duas esferas em contato, a carga elétrica da esfera que estava, no início, carregada positivamente fica igual a: a) 3 Q/2 b) Q/2 c) -Q/2 d) -3Q/2 e) -Q/ 17)Considere quatro esferas condutoras idênticas, x, y, z e t com cargas elétricas respectivamente, +4Q, -2Q, +7Q e -4Q. Ligando se, por um fio condutor de capacidade desprezível, uma dessas esferas, sucessivamente, às outras esferas numa ordem adequada, obtém-se uma esfera com carga elétrica -Q, usando somente três esferas. As esferas usadas, em uma ordem conveniente, são: a) x, y e z b) x, z e t c) x, t e y d) y, z e t e) z, t e x
17)Em certos dias do ano, frequentemente tomamos pequenos "choques" ao fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais provável que ocorram essas descargas elétricas? a) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna condutor. b) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente. c) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade. d) A umidade do ar não influi nos fenômenos da eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a qualquer momento. Instruções para as questões 18 e 19. A figura representa um eletroscópio de folhas, inicialmente descarregado. A esfera E, o suporte S e as folhas F são metálicos. Inicialmente, o eletroscópio está eletricamente descarregado. 18)Uma esfera metálica, positivamente carregada, é aproximada, sem encostar, da esfera do eletroscópio. Em qual das seguintes alternativas melhor se representa a configuração das folhas do eletroscópio, e suas cargas, enquanto a esfera positiva estiver perto de sua esfera? 19)Uma esfera metálica, positivamente carregada, encosta na esfera do eletroscópio e, em seguida, é afastada. Qual das seguintes alternativas melhor representa a configuração das folhas do eletroscópio, e suas cargas, depois que isso acontece? 20μC e) 12 μC)Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações:
- Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B;
- Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A;
- Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale: a) zero b) +Q/2 c) - Q/4 d) +Q/6 e) - Q/
- Três esferas condutoras idênticas I, II e III têm, respectivamente, as seguintes cargas elétricas: 4q, -2q e 3q. A esfera I é colocada em contato com a esfera II e, logo em seguida, é encostada à esfera III. Pode-se afirmar que a carga final da esfera I será: a) q b) 2q c) 3q d) 4q e) 5q
- Três pequenas esferas metálicas idênticas, A, B e C, estão suspensas, por fios isolantes, a três suportes. Para testar se elas estão carregadas, realizam-se três experimentos durante os quais se verifica com elas interagem eletricamente, duas a duas: Experimento 1: As esferas A e C, ao serem aproximadas,,atraem-se eletricamente, como ilustra a figura 1: Experimento 2: As esferas B e C, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 2: Experimento 3: As esferas A e B, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 3: Formulam-se três hipóteses: I - As três esferas estão carregadas. II - Apenas duas esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal. III - Apenas duas esferas estão carregadas, mas com cargas de sinais contrários. Analisando o resultados dos três experimentos, indique a hipótese correta. Justifique sua resposta.
