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Eletrização 173 Resolução: a) Com a aproximação da esfera P pelo lado esquerdo, haverá atração de elétrons de ambas as esferas. Estando elas encostadas uma na outra, elétrons passarão da esfera B para a esfera A. Ocorrerá então um acúmulo de elétrons na esfera A, notadamente no seu lado esquerdo, ao passo que a esfera B ficará com falta de elétrons, tornando-se positiva (fig. b). + + ++ + ++ ++ + – – –+ A B P e– + + + Figura b. b) Se separarmos as esferas A e B, em presença de P, suas cargas elétricas permanecerão do mesmo modo (fig. c). + + ++ + ++ ++ + – – – – –+ A B P + + + Figura c. c) Se levarmos para longe o corpo indutor, as esferas A e B continuarão eletrizadas (fig. d). As cargas se distribuirão nas esferas A e B. + + + + + + – – – – – – A B Figura d. 23. Duas esferas neutras, constituídas de material condutor muito leve, estão suspensas por fios isolantes, como mostra a figura. Se aproximar- mos um bastão de vidro, positivamente eletriza- do, da esfera B, o que ocorrerá? A ++ ++ + + B Il u st r A ç õ es : ZA pt Resolução: No processo de indução o sistema constituído por um indutor e um induzido não recebe carga elétrica externa. O corpo indutor não transfere carga elétrica para o induzido, pois apenas se aproxima dele sem tocá-lo. Deste modo o induzi- do terá ao final do processo a mesma quantidade de eletricidade que possuía no início, ou seja, zero. Neste processo, as cargas induzidas do indutor se aproximam das cargas indutoras, pois são car- gas opostas; então ocorre uma atração elétrica. Observe na figura que F > f, e a força resultante é de atração. f f +F –F A indutora + + + + + + + + B induzida + + + + – – – – Logo, a alternativa correta é a c. 21. Se a esfera indutora possuir carga elétrica positi- va, o processo de indução será verificado: a) somente se a esfera induzida for metálica. b) somente se a esfera indutora for metálica. c) somente se o corpo induzido for esférico e metálico. d) somente se o corpo induzido for esférico e de material isolante. e) para qualquer material condutor e também alguns não condutores que se polarizam com facilidade. 22. Na figura a temos duas esferas metálicas, A e B, sobre suportes isolantes, encostadas uma na outra. Pelo lado esquerdo, como se indica, apro- ximamos uma esfera P eletrizada positivamente a fim de produzir indução eletrostática em ambas. a) Descreva a indução. b) O que ocorrerá se separarmos as esferas A e B, ainda em presença de P? c) O que ocorrerá se, a seguir, afastarmos P? + + ++ + ++ ++ ++ A B P Figura a. Capítulo 9174 P indutora – – – – – – – – S induzida + + + + Figura c. 3o.) Afasta-se para o infinito a esfera induto- ra. A esfera S, isolada da Terra e da esfera P, se manterá carregada positivamente e suas cargas vão se distribuir uniforme- mente pela sua superfície externa. 25. Um estudante recebeu de seu professor de labo- ratório de Física o seguinte material: uma esfera A eletrizada positivamente; uma esfera B metá- lica neutra; um fio terra F 1 (fio de cobre com uma das extremidades já ligada à terra); e outro pedaço de fio de cobre F 2 , solto. O professor pede ao aluno que execute as seguintes tarefas: a) eletrizar positivamente B e depois a descarregar; b) eletrizar negativamente B e a deixar carrega- da, afastando-a de A. Descreva o que deve ser feito para realizar cada uma dessas tarefas. 26. Na figura a, representamos um eletroscópio A de folhas, inicialmente neutro. Na figura b, repre- sentamos um eletroscópio B de folhas, inicial- mente neutro, porém ligado à terra. Um bastão de borracha N, carregado de cargas elétricas negativas, é aproximado de A. Outro bastão de borracha P, carregado de cargas elétricas positi- vas, é aproximado de B. Nenhum dos bastões toca nos eletroscópios. A B Figura a. Figura b. A N + – – – – – – – – – – – e– B P – + + + + + Figura c. Figura d. 24. No laboratório de Física o professor deu a cada grupo de alunos o seguinte material: uma esfe- ra P previamente eletrizada com carga elétrica negativa; uma segunda esfera metálica S no esta- do neutro (sem nenhuma carga elétrica); e um fio condutor. O professor determinou que fossem feitos dois experimentos: a) Eletrizar a esfera S com carga elétrica negativa. b) Eletrizar a esfera S com carga elétrica positiva. Descreva o procedimento de cada experimento. Resolu•‹o: a) Estando a esfera P eletrizada negativamente, para eletrizar a esfera S também com cargas elétricas negativas basta estabelecer uma conexão entre elas (fig. a). Desse modo os estudantes deverão usar o fio condutor e interligar as duas esferas, como mostra a figura a. Cargas elétricas negativas de S flui- rão até a esfera P e, em pouco tempo, as duas estarão positivamente carregadas. P elétrons indutora – – – – – – – – S neutra Figura a. b) Pretende-se eletrizar a esfera S com carga oposta à da esfera P. Deve-se usar a indução eletrostática, porém haverá necessidade de se ligar a esfera B a outro corpo, por exemplo, a Terra. Usa-se o condutor como fio terra. A sequência é a seguinte: 1o.) Liga-se o fio terra em S e se aproxima dela a esfera P, a qual será a indutora (fig. b). P indutora – – – – – – – – S fio terra elétrons induzida + + + + e – Figura b. 2o.) Ainda em presença da esfera indutora, desliga-se o fio terra da esfera S (fig. c). Nesse momento, a esfera S terá elétrons em falta resultantes da indução e dos elétrons que escoaram para a Terra. Il u st r A ç õ es : ZA pt Eletrização 175 a) Descreva o que ocorrerá no eletroscópio A. b) Descreva o que ocorrerá no eletroscópio B. Resoluç‹o: a) Ao aproximarmos o bastão N eletrizado nega- tivamente do eletroscópio A, ocorrerá indu- ção, e as suas lâminas se abrirão. A distribui- ção de cargas é a indicada pela figura c. b) Ao aproximarmos o bastão P eletrizado posi- tivamente do eletroscópio B, ligado à terra, ocorrerá indução. Haverá subida de elétrons, da terra para a esfera do eletroscópio. As lâminas, contudo, permanecerão neutras e não se abrirão. A figura d indica a distribuição de cargas. 27. Um estudante possuía um eletroscópio, um canu- dinho de refresco e um papel toalha branco e limpo. Realizou então o seguinte experimento: 1o.) atritou o papel toalha várias vezes no canudi- nho até eletrizá-lo por atrito; 2o.) aproximou o lado do canudinho eletrizado da esferinha superior do eletroscópio; 3o.) mantendo o canudinho próximo do eletroscó- pio, encostou um dedo no corpo metálico do eletroscópio. Analise as afirmativas a seguir e assinale verda- deiro (V) ou falso (F). I. Ao aproximar o canudinho do eletroscópio, suas lâminas se abriram. II. Ao tocar com um dedo no corpo metálico do eletroscópio, suas lâminas se fecharam. III. Ao tocar com um dedo no corpo metálico do eletroscópio, suas lâminas não se fecharam. IV. O dedo do estudante, encostado no eletroscó- pio, fez o papel de fio terra. Do que se afirmou, são verdadeiras apenas: a) I e IV d) I, III e IV b) II, III e IV e) I, II e IV c) II e IV Exercícios de Reforço 28. Levando-se em conta os processos de eletrização por contato, por atrito e por indução: I. Um corpo neutro pode ser atraído por um corpo eletrizado. II. Só os corpos eletrizados podem sofrer atração elétrica. III. Um corpo neutro só é atraído por um corpo eletrizado se estiver ligado à terra. Dessas afirmações pode-se dizer que é(são) correta(s): a) somente I. d) somente I e II. b) somente II. e) somente II e III. c) somente III. 29. Aproximamos um bastão eletrizado de um pêndu- lo eletrostático. O que ocorrerá? ++ + + + + + 30. (Udesc-SC) Três pequenas esferas metálicas idên- ticas, eletricamente neutras, são suspensas por fios flexíveis e isolantes, presos a um suporte não condutor,conforme mostra a figura. cba A figura abaixo que representa uma possível situação de equilíbrio, após a esfera b receber certa quantidade de carga elétrica, é: a) c b a d) cba b) cba e) c ba c) cba lu IZ A u g u st O r IB eI r O Il u st r A ç õ es : ZA pt