APOSTILA FÍSICA 1 - AVANÇADO (1)

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Para que você, aluno, possa usufruir ao máximo todos esses recur-
sos torna-se indispensável a interação, observe as ponderações a 
seguir, analise-as e busque compreendê-las integralmente. Tudo o 
que você aprender aqui servirá como auxílio no decorrer do Curso 
e de sua caminhada pessoal e profissional. Não esqueça de abusar 
das anotações e compartilhar suas dúvidas e conquistas com os 
colegas e com o professor, utilizando Portal DOM AVA. 
Caro aluno, para seu conhecimento desta disciplina, leia o que está escrito abaixo 
Área do Conhecimento: Ciências da natureza e suas tecnologias 
(Física, Química e Biologia) 
Habilidades e Competências da Área: 
 Compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade 
ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade. 
 Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender 
e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 
 Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, 
bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, 
experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo. 
 Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise 
crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar 
soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. 
 Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e 
decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em 
âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta. 
 Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana e reconhecendo 
suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas. 
 Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro 
e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, 
identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza 
 Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões 
com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. 
 Entender e aplicar métodos e procedimentos próprios das ciências naturais. 
 Identificar variáveis relevantes e selecionar os procedimentos necessários para a produção, análise e interpretação de 
resultados de processos ou experimentos científicos e tecnológicos. 
 Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais, instrumentos adequados para 
medidas, determinação de amostras e cálculo de probabilidades. 
 Apropriar-se dos conhecimentos da Física, da Química e da Biologia e aplicar esses conhecimentos para explicar o 
funcionamento do mundo natural, planejar, executar e avaliar ações de intervenção na realidade natural. 
 Entender a relação entre o desenvolvimento das ciências naturais e o desenvolvimento tecnológico e associar as diferentes 
tecnologias os problemas que se propuseram e propõem solucionar. 
 Entender o impacto das tecnologias associadas às ciências naturais na sua vida pessoal, nos processos de produção, no 
desenvolvimento do conhecimento e na vida social. 
 Aplicar as tecnologias associadas às novas ciências naturais na escola, no trabalho e em outros contextos relevantes para sua 
vida. 
PLANTÃO 
Através do Portal DOM AVA 
No nosso site: www.ejaadistancia.com.br 
 Propiciar condições para o domínio dos conhecimentos científicos básicos, a partir dos quais poderá entender fenômenos 
naturais e reconhecer a aplicação desses conhecimentos no seu cotidiano. 
 Desenvolver uma postura ativa e crítica em relação aos dados e as informações. 
 Compreender o papel fundamental das conquistas científicas e tecnológicas para o aprimoramento e manutenção da qualidade 
de vida. 
 Desenvolver a capacidade de observação, de coleta de dados para resolver situações-problemas. 
 Discutir os resultados obtidos e concluir de forma coerente. 
Objetivos do Componente Curricular 
 
 
2 
ELETROSTÁTICA E ÁTOMO 
 
O estudo da eletricidade foi dividido em quatro áreas: 
1.Eletrostática: estuda a obtenção e a interação das cargas elétricas em repouso. 
2.Eletrodinâmica: estuda a corrente elétrica, ou seja, as cargas elétricas em movimento, bem 
como seus efeitos ao passar por um circuito elétrico. 
3.Magnetismo: estuda as propriedades magnéticas dos ímãs e de alguns materiais, denomina-
dos ferromagnéticos. 
4.Eletromagnetismo: estuda as propriedades magnéticas surgidas a partir da corrente elétrica. 
A história da eletricidade começa na Antiguidade. Os gregos, por volta de 600 a.C., notaram 
que o âmbar (resina fóssil), quando atritado, adquiria a propriedade de atrair pequenos peda-
ços de palha. 
 
Observe essa propriedade em experimentos: 
Considere dois bastões de vidro e um pedaço 
de seda. Inicialmente, atrita-se cada bastão de 
vidro com o pedaço de seda. Em seguida, sus-
pende-se um dos bastões de vidro por um fio, 
aproximando o outro do primeiro. Observa-se 
que os dois se repelem. 
 Pode-se utilizar uma régua plástica atritada 
com lã ou no próprio cabelo, ao aproximá-la de 
pequenos pedaços de papel ocorrerá a atração 
entre elas. 
 
Esses experimentos realizados com vidro, se-
da, plástico e lã podem ser repetidos com mui-
tos outros materiais. 
 
Podemos observar fenômenos semelhantes no 
nosso cotidiano, às vezes de forma inofensiva, 
mas eventualmente de forma perigosa. Uma dessas manifestações inofensivas pode ser ob-
servada em locais muito secos, de índices de umidade do ar muito baixos. Ao manusear um 
agasalho de lã sintética, podemos ouvir estalidos, devido a pequenas descargas elétricas entre 
seus fios. Se estivermos no escuro, poderemos observar pequenas faíscas entre os fios que 
foram eletrizados por atrito. Veja mais alguns exemplos: 
Nas tecelagens e nas fábricas de papel-jornal, onde o tecido e o papel são enrolados em gran-
des bobinas, ocorre atrito desses materiais com as 
partes metálicas das máquinas e, em consequên-
cia aparecem cargas elétricas que podem produzir 
faíscas quando um operário encosta um objeto –
uma chave de fenda, por exemplo. Essas faíscas 
podem iniciar a combustão do tecido ou do papel. 
Para evitar que isso ocorra, o local deve ser fecha-
do e mantido com umidade controlada, pois as go-
tículas de água que são borrifadas nas peças que 
se atritam descarregam-nas, evitando os perigos 
de incêndio. 
http://conecte.arqui-aju.com.br/aulas/Fisica/Eletrizacao_coulomb/
Eletrizacao_Lei_Coulomb.htm—Acesso em 22/01/19 
https://www.vestibulandoweb.com.br/fisica/teoria/carga-
eletrica.asp—Acesso em 22/01/19 
http://textilia.net/_images/_capas/textil/
textilia42_40_01.jpg—Acesso em 22/01/19 
 
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2) Faíscas indesejáveis podem ocorrer onde existe material inflamável, como nas refinarias 
de petróleo, indústrias de certos produtos químicos e salas de cirurgia dos hospitais (onde a 
maioria dos anestésicos gera vapores altamente explosivos). Por isso, nesses locais, é 
necessário um controle para evitar possíveis acidentes provocados pela eletricidade estática. 
 
3) O atrito dasuperfície externa de um avião com o 
ar produz a eletrização dessa superfície. Para o 
escoamento das cargas elétricas acumuladas durante o 
voo existem nas asas pequenos fios metálicos. Durante 
o abastecimento de aviões, eles são conectados à terra 
para que possíveis cargas elétricas existentes na 
superfície externa sejam escoadas, evitando pequenas 
descargas elétricas que poderiam explodir o 
combustível que está sendo introduzido nos tanques. 
 
4) Os caminhões que transportam combustíveis também se 
eletrizam devido ao atrito com o ar. Assim, antes de iniciar o 
descarregamento, o terminal da mangueira é encaixado na boca 
do tanque. Essa boca possui um aterramento, isto é, uma 
conexão condutora com a terra. Um cabo metálico faz a ligação 
entre o tanque do caminhão e o terminal da mangueira para 
descarregamento de possíveis cargas elétricas existentes no 
caminhão. 
 
5) A eletricidade estática tem, em alguns casos, 
caráter útil. As máquinas copiadoras, por exemplo, usam cargas eletrostáticas na reprodução 
de textos ou ilustrações de um original. A 
imagem desse original é projetada em 
um cilindro condutor revestido de 
selênio. Esse cilindro, inicialmente 
eletrizado, é descarregado na razão 
direta da intensidade da luz que nele 
incide a partir do original, permanecendo 
eletrizado nos locais das imagens 
projetadas. Em seguida, partículas de 
toner (tinta em pó) são atraídas pelas 
regiões ainda eletrizadas do cilindro. A 
tinta é, então, transferida para o papel da 
cópia e fundida por aquecimento, 
obtendo-se uma reprodução duradoura. 
 
6) Em nossas atividades diárias acumulamos cargas 
elétricas em decorrência do atrito. Vestir uma blusa, 
caminhar sobre o carpete ou mesmo passar a mão sobre 
o tampo de uma mesa são processos que provocam o 
aparecimento de cargas elétricas nos corpos atritados. 
Isso explica os choques ao fechar a porta do carro, ao 
tocar a geladeira ou algum portão ou esquadria de ferro. 
 
Atualmente, sabemos que toda matéria que compõe o Universo é constituída de átomos, que 
são constituídos de duas regiões distintas: uma pequena região denominada núcleo e uma 
grande região, ao redor desse núcleo, denominada eletrosfera. 
https://marcioleitaoexpress.files.wordpress.com/2011/05/fotocopiadora.jpg—Acesso 
22/01/19 
http://1.bp.blogspot.com/-OO92ySOhoSQ/Tbnc2EQDCII/AAAAAAAAABI/
Z58PDyck5Bw/s320/aaa.JPG Acesso 22/01/19 
https://1.bp.blogspot.com/-HKAX7_KWlII/WfZST9Hw16I/AAAAAAAABwQ/
TjR_kitBfeInFxGYQBtY4RgLSMNd8iiAwCLcBGAs/s1600/1.png—Acesso 22/01/19 
https://image.slidesharecdn.com/document-150427092445-conversion-gate01/95/
noes-bsicas-de-eletricidade-atmosfrica-robenil-welington-7-638.jpg?cb=1430144786—
Acesso em 22/01/19 
https://image.slidesharecdn.com/document-150427092445-conversion-gate01/95/noes-bsicas-de-eletricidade-atmosfrica-robenil-welington-7-638.jpg?cb=1430144786
https://image.slidesharecdn.com/document-150427092445-conversion-gate01/95/noes-bsicas-de-eletricidade-atmosfrica-robenil-welington-7-638.jpg?cb=1430144786
 
 
4 
São muitas as partículas que compõem um átomo, 
porém apenas três delas nos interessam nesse mo-
mento. São as partículas elementares: prótons, nêu-
trons e elétrons. 
Os prótons e nêutrons encontram-se no núcleo do 
átomo, e os elétrons estão distribuídos em camadas 
na eletrosfera e giram ao redor desse núcleo. Prótons 
e elétrons são portadores de carga elétrica, conforme 
a convenção: 
Próton é uma partícula portadora de carga elétrica 
positiva (+). 
Elétron é uma partícula portadora de carga elétrica 
negativa (-). 
Em um átomo, o número de elétrons é igual ao número de prótons, portanto, o átomo apresen-
ta carga elétrica nula. Isso ocorre porque a quantidade de carga elétrica de um próton e a de 
um elétron apresentam o mesmo valor absoluto, porém os sinais são contrários. 
Dizemos que um corpo está no estado neutro, quando o número total de prótons é igual a de 
elétrons. Se elétrons forem retirados ou colocados num corpo neutro, esse corpo passa a um 
outro estado denominado eletrizado. 
Então, eletrização é o fenômeno pelo qual um corpo neutro passa a eletrizado. 
No sistema internacional de unidades (SI), a carga elétrica de um próton vale 1,6 . 10ˉ19C e a 
carga do elétron vale -1,6 . 10ˉ19C. A unidade C chama-se Coulomb, em homenagem a Char-
les de Coulomb, cientista francês que deixou importante contribuição para os estudos sobre 
eletricidade. 
Na Física, se um átomo perder um elétron, a carga elétrica será +1,6 . 10ˉ19C (eletropositivo) e, 
se ganhar, será -1,6 . 10ˉ19C (eletronegativo). 
 
QUANTIDADE DE CARGA 
 
Para calcular a quantidade de carga elétrica que um corpo adquire, basta efetuar o produto do 
número de elétrons que corpo neutro ganhou ou perdeu (n) pela carga elétrica elementar. 
 Q = n . e 
Na expressão, “e” é a carga elétrica elementar 1,6 . 10ˉ19C; Q é a quantidade de carga elétrica 
adquirida por um corpo, e “n” é a diferença entre o número de prótons e o número de elétrons. 
 
1.Em um experimento, constatou-se que um corpo estava eletricamente carregado com uma 
carga elétrica de -8 . 10-6C. Considerando-se que a carga elétrica elementar vale 1,6 . 10-19C, 
responda: 
a) O corpo possui excesso de prótons ou de elétrons? 
____________________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________________ 
b) Qual a quantidade de cargas elétricas elementares em excesso? 
____________________________________________________________________________ 
____________________________________________________________________________ 
 
5 
2.Considere dois corpos, A e B, inicialmente neutros. Sabendo que o corpo A cede 1,0 . 1020 
elétrons para o corpo B, julgue (V ou F) as afirmações a seguir: 
( ) Somente o corpo A fica carregado eletricamente. 
( ) Os dois corpos, A e B, ficam carregados eletricamente com carga de mesmo módulo e 
de mesmo sinal. 
( ) O corpo B adquire uma carga elétrica negativa. 
( ) A carga elétrica total dos dois corpos é nula. 
( ) O corpo A fica carregado negativamente. 
 
3.Uma partícula está eletrizada positivamente com uma carga elétrica de 4 . 10-15C. Como o 
módulo da carga do elétron é 1,6 . 10-19C, essa partícula: 
a) ganhou 2,5 . 104 elétrons 
b) perdeu 2,5 . 10
4
 elétrons 
c) ganhou 4 . 104 elétrons 
d) perdeu 6,4 . 104 elétrons 
e) ganhou 6,4 . 104 elétrons. 
 
4. Atrita-se um bastão de vidro com um pano de lã. A lã retira 5 . 1012 elétrons do vidro. Sendo 
a carga elétrica elementar igual a 1,6 . 10-19C, a carga elétrica adquirida pela lã por causa 
desse atrito é de: 
a) 8 . 10-7 C 
b) -8 . 10-7 C 
c) 8 . 10-31 C 
d) -8 . 10-31 C 
e) -8 C 
 
 
LEI DE DU FAY 
Determina a existência de dois tipos de cargas 
elétricas, positiva e negativa. 
Das observações realizadas por Du Fay, podemos 
enunciar que cargas elétricas de sinais iguais 
repelem-se, e cargas de sinais contrários atraem-se. 
 
PROPRIEDADES ELÉTRICAS DOS MATERIAIS 
Os materiais existentes dividem-se em dois grandes grupos quanto à mobilidade dos 
portadores de cargas elétricas no seu interior: condutores e isolantes. 
 
CONDUTORES 
Materiais que apresentam portadores de cargas elétricas 
(elétrons ou íons) livres, facilitando a mobilidade deles no seu 
interior. São considerados bons condutores, materiais com 
alto número de portadores de cargas elétricas livres e com 
alta mobilidade desses portadores de cargas elétricas. 
Exemplos: metais, ligas metálicas, grafite, água da torneira, 
água salgada, corpo humano, ar úmido, ... 
 
 
6 
ISOLANTES 
 
Materiais que não apresentam portadores de cargas elétricas livres para movimentação. 
Neles, a mobilidade dos portadores de cargas elétricas é praticamente nula, permanecendo 
fixos no seu interior. 
Exemplos: borracha, madeira seca,água pura, plástico, algumas cerâmicas, porcelana,... 
Observação: 
Todo corpo metálico é um condutor e, quando é eletrizado, as cargas em excesso não 
permanecem no local em que foram originadas, mas distribuem-se por toda sua superfície. 
Nos corpos isolantes, cargas em excesso, decorrentes da eletrização, permanecem no local 
que foram originadas. 
 
CONDUTOR EM EQUILÍBRIO ELETROSTÁTICO 
 
Diz-se que um condutor está em equilíbrio eletrostático 
quando suas cargas elétricas encontram-se em movimento 
desordenado, quer esteja eletrizado ou eletricamente neutro. 
Dentre as propriedades dos condutores em equilíbrio 
eletrostático destacam-se: 
- As cargas elétricas em excesso distribuem-se na superfície 
do condutor, não permanecendo em seu interior. 
- O campo elétrico em pontos do interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo. 
 
PODER DAS PONTAS 
 
Quanto maior a densidade superficial de cargas 
numa dada região de um condutor, mais intenso 
é o campo elétrico nas proximidades dessa 
região. Tal fato é conhecido como “poder das 
pontas”, isto é, tendo uma região pontiaguda 
num condutor elétrico eletrizado, mais intensa 
será a densidade superficial de cargas e, se sua carga for negativa, ocorre até emissão de 
elétrons, em razão da alta intensidade do campo elétrico. 
Em aviões a jato, instalam-se hastes metálicas finas nas extremidades das asas, voltadas para 
trás, justamente para permitir a descarga do excesso de cargas elétricas (eletricidade estática) 
formada sobre a superfície da fuselagem em virtude do atrito com o ar durante o vôo. 
O campo elétrico nas proximidades da ponta da haste torna-se tão intenso que ioniza átomos 
dos elementos que compõem o ar (que naturalmente é isolante), tornando-o condutor. 
 
BLINDAGEM ELETROSTÁTICA 
 
Qualquer que seja o condutor, oco ou maciço, o 
campo elétrico em pontos internos é nulo, não 
importando se está eletrizado ou não. 
Costuma-se dizer que a superfície do condutor 
funciona como uma blindagem eletrostática para 
aparelhos que se encontram em seu interior. 
 
7 
ATIVIDADE EXPERIMENTAL 
Para observar na prática a blindagem 
eletrostática, utilize papel alumínio para envolver 
o telefone celular. Faça uma ligação para o 
celular que foi embalado e observe a 
mensagem ... 
Esquematicamente, o que ocorre na prática, está 
resumido ao abaixo. Portanto, para que a ligação 
com o celular se complete, é necessário que a 
embalagem de alumínio seja retirada. 
 
FAÇA VOCÊ MESMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO 
Eletrizar um corpo eletricamente neutro é tornar diferente o número de cargas positivas e o 
número de cargas negativas. Isso só é possível acrescentando ou retirando elétrons do corpo, 
tendo em vista que as cargas positivas, das quais os prótons são os portadores, encontram-se 
no núcleo dos átomos, sendo impossível movimentá-las. 
Há três formas pelas quais é possível eletrizar um corpo eletricamente neutro: 
Atrito, Contato e Indução. 
 
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO 
Atritando-se dois corpos de substâncias diferentes, inicialmente neutras, há transferência de 
elétrons de um para o outro, de modo que um cede elétrons, ficando eletrizado positivamente, 
ao passo que o outro recebe elétrons, ficando eletrizado negativamente. 
Eletrização por atrito é mais intensa entre corpos 
isolantes do que entre condutores, pois nos primeiros as 
cargas elétricas em excesso permanecem na região 
atritada, ao passo que nos condutores, além de 
espalharem por sua extensão, há perda de carga para o 
ambiente. 
Veja uma experiência fácil de ser feita: 
Esfregue um pedaço de lã num canudinho plástico, 
tomando o cuidado de fazê-lo sempre na mesma região. 
Em seguida, separe-os e note que há, entre eles uma fora de atração. Isso se deve ao fato de 
o canudo ter retirado elétrons da lã, tornando-a eletrizado positivamente, enquanto ele eletrizou
-se negativamente. 
 
 
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Para definir as cargas dos corpos utiliza-se uma tabela chamada série triboelétrica. Quando 
dois corpos dessa tabela são atritados, o que aparece primeiro ganha carga positiva, enquanto 
o último ganha carga negativa. Observe: 
 
Ao atritar dois corpos de substâncias diferentes surgem, na região atritada, cargas elétricas de 
sinais opostos. Tal fato é facilmente observável entre isolantes. Abaixo, mais alguns exemplos. 
 
 
 
 
 
ELETRIZAÇÃO POR CONTATO 
Algumas vezes tomamos choque ao tocar a maçaneta da porta de um automóvel ou 
em um móvel de aço no qual não há nenhum tipo de instalação elétrica que possa jus-
tificá-lo. Esse fenômeno está relacionado com o processo de eletrização por contato. 
Quando um corpo neutro é colocado em contato com um corpo eletrizado, se eletriza 
com carga do mesmo sinal. 
 
9 
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO 
 
Divide-se o processo em duas fases: 
 
1ª fase: indução eletrostática 
 
2ª fase: eletrização 
 
 
 
Quando um corpo neutro é colocado próximo de um corpo eletrizado, sem que haja contato, o 
corpo neutro tem parte das cargas separadas podendo ser eletrizado (indução eletrostática). 
 
ELETROSCÓPIOS 
Visualmente é impossível perceber se um corpo está ou não carregado de eletricidade. Nos 
laboratórios de física, há um aparelho chamado eletroscópio, que tem a função de determinar 
se um corpo está ou não eletrizado. 
 
 PÊNDULO ELETROSTÁTICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Em relação à eletrização de corpos, julgue com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmativas 
seguintes: 
 
( ) Um corpo, ao ser eletrizado, ganha ou perde elétrons. 
( ) Colocando-se duas esferas metálicas, eletricamente neutras, em contato, elas se 
eletrizam com cargas elétricas de sinais contrários. 
( ) Se um bastão de plástico for atritado com um pedaço de lã, estando ambos inicialmente 
neutros, o bastão se eletriza com carga elétrica de mesmo módulo que o pedaço de lã. 
 
2. A eletrização de um corpo A, inicialmente neutro, a partir de um corpo B, previamente 
eletrizado, pode ocorrer: 
 
a) por atrito, ficando A e B com cargas de mesmo sinal. 
b) por contato, ficando A e B com cargas de sinais opostos. 
c) por indução, ficando A e B com cargas de sinais opostos. 
d) por atrito, tornando-se neutro o corpo B. 
e) por indução, tornando-se neutro o corpo B. 
 
 
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3.Uma pequena esfera, eletricamente neutra, está suspensa por um fio leve, flexível e isolante. 
Um bastão de vidro eletrizado negativamente é aproximado da esfera até tocá-la. Pode-se afir-
mar corretamente que a esfera: 
 
a) é atraída pelo bastão, antes e depois de ser tocada. 
b) permanece na mesma posição, antes e depois de ser tocada. 
c) é repelida pelo bastão, antes e depois de ser tocada. 
d) é repelida pelo bastão antes de ser tocada e, depois, é atraída. 
e) é atraída pelo bastão antes de ser tocada e, depois, é repelida. 
 
4.Um isolante elétrico: 
 
a) não pode ser carregado eletricamente 
b) não contém elétrons 
c) tem de estar no estado sólido 
d) não pode ser metálico. 
 
5.Três corpos X, Y e Z, estão eletrizados. Se X atrai Y e este repele Z, podemos afirmar que, 
certamente: 
 
a) X e Y tem cargas positivas 
b) Y e Z tem cargas negativas 
c) X e Z tem cargas de mesmo sinal 
d) Y e Z tem cargas de sinais diferentes 
e) Y e Z tem cargas positivas. 
 
 
 
INTERAÇÕES ELÉTRICAS 
Com os experimentos em balança de torção que realizou, Coulomb elaborou, em 1785, a lei 
que ficou conhecida como Lei de Coulomb. 
“A força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente proporcional ao 
produto dos módulos das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as 
separa.” 
Na física, é comum trabalharmos com carga puntiforme, que é aquela na qual o tamanho do 
corpo que a contém é desprezível se comparado com as demais dimensões envolvidas. 
A força F de interação entre duas cargas puntiformes é calculada pela expressão: 
 
11 
MAPACONCEITUAL 
CAMPO ELÉTRICO 
Existem três forças conhecidas como forças de 
campo (atuam sem necessidade de meio material 
entre os corpos): força peso (gravitacional), força 
elétrica e força magnética. 
As cargas elétricas também criam uma região de 
perturbação ao redor de si mesmas. Essa região é 
chamada campo elétrico, e qualquer carga elétrica 
colocada em uma região de campo elétrico fica su-
jeita a uma força elétrica. 
O campo elétrico gerado por uma carga elétrica mo-
difica uma região do espaço, que fica perturbada 
eletrostaticamente. 
 
 
12 
LINHAS DE FORÇA 
Considere a existência de várias cargas elétricas em certa região do espaço. O vetor campo 
elétrico pode apresentar diferentes intensidades e/ou diferentes direções em cada ponto desse 
espaço, ou seja, nas proximidades das cargas. 
A seguir, estão representadas algumas linhas de força. 
Para uma carga elétrica isolada (positiva e negativa): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para duas cargas elétricas iguais: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para uma carga elétrica positiva e outra 
carga elétrica negativa: 
 
 
 
Linhas de força são linhas imaginárias ao redor de uma carga elétrica (ou de uma distribuição 
de cargas elétricas), cuja finalidade é mostrar o comportamento do campo elétrico em certa 
região do espaço. 
 
 
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME 
O campo elétrico uniforme surge entre duas lâmi-
nas planas e paralelas, carregadas com cargas 
elétricas de mesmo módulo e de sinais contrários. 
O campo só é uniforme na região entre as lâminas. 
 
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1. A figura a seguir representa a configuração de linhas de campo elétrico produzida por três 
cargas puntuais, todas com o mesmo módulo Q. Os sinais das cargas A, B e C são, respecti-
vamente: 
a) negativo, positivo e negativo. 
b) negativo, negativo e positivo. 
c) positivo, positivo e positivo. 
d) negativo, negativo e negativo. 
e) positivo, negativo e positivo. 
 
2. Observe o desenho das linhas de força do campo eletrostático gera-
do pelas pequenas esferas carregadas com cargas elétricas QA e QB. 
 
 
Qual é o sinal do QA. e QB? 
 
3. As linhas de força do conjunto de cargas Q1 e Q2 são mostradas na figura. Para originar es-
sas linhas os sinais de Q1 e Q2 devem ser, respectivamente: 
a) Q1 > 0 e Q2 > 0 
b) Q1 > 0 e Q2 < 0 
c) Q1 < 0 e Q2 < 0 
d) Q1 < 0 e Q2 > 0 
e) Q1 = Q2 
 
4. A figura representa, na convenção usual, a configuração de linhas de força associadas a 
duas cargas puntiformes Q1 e Q2. 
Podemos afirmar corretamente que: 
a) Q1 e Q2 são neutras. 
b) Q1 e Q2 são cargas negativas. 
c) Q1 é positiva e Q2 é negativa. 
d) Q1 é negativa e Q2 é positiva. 
e) Q1 e Q2 são cargas positivas. 
 
CONDUTOR PONTIAGUDO 
As cargas elétricas também se distribuem pela superfície de um condutor pontiagudo 
em equilíbrio eletrostático, da mesma maneira que 
nos condutores esféricos. Vale ressaltar que a con-
centração das cargas é maior nas regiões pontiagu-
das do condutor. No interior do condutor, a intensida-
de do vetor campo elétrico é nula, e o potencial elétri-
co é constante e diferente de zero. 
Esse fenômeno é conhecido como poder das pontas. Essa 
distribuição de cargas elétricas explica o princípio de funcio-
namento de um para-raios, aparelho constituído basicamen-
te de um metal pontiagudo conectado à terra. 
Nos dias quentes, as camadas de ar movem-se rapidamente 
(convecção), provocando o atrito entre o ar e as nuvens e 
entre as próprias camadas das nuvens, o que faz com que 
elas adquiram cargas elétricas positivas ou negativas. 
 
 
14 
Em um dia chuvoso, o para-raios, devidamente aterrado, sofre indução e se eletriza com carga 
elétrica de sinal contrário ao da nuvem. 
No momento em que o ar não conseguir mais suportar o campo elétrico criado pelas cargas 
elétricas, pelas nuvens e pelos para-raios, ocorre a descarga (raio). A luz emitida pelo raio 
(relâmpago) deve-se ao efeito joule (aquecimento do ar a milhares de graus Celsius), e o som 
emitido (trovão) ocorre por causa do aquecimento e da expansão do ar provocados pelas on-
das mecânicas geradas no momento da descarga. 
Nos dias de tempestade, é aconselhável que pessoas e animais não busquem abrigo em locais 
pontiagudos, principalmente árvores. A tendência é de que o raio seja descarregado nesses 
locais, por causa da indução eletrostática. 
Um local seguro é o interior de um automóvel (constituído basicamente de metal), pois, confor-
me vimos anteriormente, a intensidade do vetor campo elétrico dentro de um condutor é nula e, 
nesse caso, não há indução eletrostática. Essa proteção, que ocorre no interior do condutor, é 
denominada blindagem eletrostática. 
Em média 100 pessoas morrem por ano no Brasil atingidas por raios, fora aquelas que não 
morrem, mas ficam com sequelas como perda de audição, perda de memória e outras irrever-
síveis. Para que você não venha a ser uma das 100 que morrerão nos próximos 365 dias, aqui 
vai algumas dicas práticas. (Adaptado http://www.ebanataw.com.br/raios/index.php, acesso em 
05/08/18) 
 
DICAS PARA EVITAR QUE UM RAIO CAIA NA SUA CABEÇA: 
 
1. Não ande na rua quando o céu tiver nuvem carregada. Nuvem carregada é aquela nu-
vem escura que vem um pouco antes de uma tempestade. Mesmo antes de começar a 
chover, procure se abrigar numa loja, num bar. 
2. Não precisa estar chovendo para cair raio. Basta a presença de nuvens escuras. 
3. Nem sempre o raio cai na forma de descarga com brilho intenso e muito barulho. Muitas 
vezes o raio é invisível e não faz barulho. Mas mesmo assim mata. Então, se você tiver 
roupa estendida no varal da laje e desejar recolher a roupa, não suba à laje pois não vale 
a pena correr o risco de levar uma descarga elétrica. 
4. Se tiver que andar, não corra. Só fato de você estar andando em local exposto já o torna 
vulnerável aos raios, pois a cada passo, seus pés estarão colhendo a eletricidade estáti-
ca que está no chão. Agora, se você correr, estará aumentando até 10 vezes o risco de 
ser atingido pelo raio. 
5. Entre a calçada que tem postes de eletricidade e a outra que não tem, prefira andar pela 
calçada que não tem. A rede elétrica atrai os raios e andando pela calçada que tem pos-
tes você estará mais sujeito a receber um raio. 
6. Prefira andar junto aos prédios, é mais seguro. Os prédios, em geral, possuem pára-raios 
que protegem as pessoas que estão próximas. 
7. Se a cerca da casa é feita de arame, não ande muito próxima da cerca. Sendo metálica, 
a cerca atrai os raios. 
8. Se você estiver num local plano e aberto como num campo, numa praia, numa plantação 
de soja saia imediatamente, mas não corra nem faça muitos movimentos como agitar os 
braços. Se o abrigo ficar muito longe, não corra o risco de ser atingido por um raio no ca-
minho, então, deite-se no chão e fique deitado bem quieto. 
9. Nunca se abrigue debaixo de uma árvore. Raios adoram cair em árvores. Quanto mais 
verde e mais frondosa, maior a preferência do raio em cair sobre ela. 
 
 
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10. Não ande de moto. Embora tenha pneus de borracha e isso dê a impressão de isolamen-
to elétrico, isso não é garantia de que o raio não vá cair e se correr vai aumentar ainda 
mais a chance de um raio cair sobre a moto. 
11. Nunca se abrigue na lateral ou embaixo de veículos como debaixo da carroceria de um 
caminhão. O veículo, sendo metálico, atrai muito os raios e quem estiver do lado ou em 
baixo vai ser o primeiro a ser atingido. 
12. Boa proteção é ficar dentro do carro e com as portas e janelas fechadas e sem ficar em 
contato com partes metálicas. Por exemplo, se você ficar segurando a maçaneta pode 
receber uma descarga pela maçaneta. 
13. Boa proteção é ficar dentro de casa e com a porta e janelas fechadas. Não fique perto de 
janelas e portas. Se a rua for tomada por uma enxurrada e começar a arrastar os carros, 
não fique de "curioso" na janela. A janela sendo metálica podeatrair o raio. 
14. Quando ficar dentro de casa não fique com as mãos em contato com partes metálicas 
como porta de ferro, janelas e vitrô de ferro, torneiras de pia, torneiras de lavatório, regis-
tro de chuveiro ou válvulas de descarga. Se você usar o vaso sanitário durante uma tem-
pestade com raios, não dê descarga pois pode justamente nesse instante pode cair um 
raio na rede hidráulica e você vai receber essa descarga quando apertar a válvula de 
descarga. 
15. Se durante uma tempestade com raios alguém da casa chegar de carro, não saia corren-
do para abrir o portão para ela. Você vai estar correndo dois riscos: 1º) você ao sair para 
a chuva vai se expor aos raios; 2º) você ao tocar com as mãos no portão de ferro vai se 
sujeitar a receber a descarga do portão. O melhor é vocês esperarem passar o temporal, 
isto é, você ficar dentro da casa e a pessoa ficar esperando dentro do carro e parado na 
rua e só deixar o veículo depois que parar de trovejar. 
16. Desligar (tirar o fio da tomada) a TV, computador, vídeo game, forno de micro-ondas, má-
quina de lavar roupa e outros aparelhos elétricos. O raio vem caminhando pela rede elé-
trica e pode “queimar” o aparelho, mesmo que o aparelho esteja desligado. Mas você só 
pode fazer isto ANTES de começar o temporal, pois pode cair um raio na rede elétrica e 
você levar um choque. Lembre-se que o plugue, o isolamento do fio e outros componen-
tes elétricos isolam bem eletricidade de baixa voltagem, isto é, até um máximo de 600 
Volts. Um raio pode chegar a 50.000.000 (cinquenta milhões) de Volts. Então vai torrar a 
tomada, o plugue, o soquete e também a tua mão. 
17. Se estiver em contato, isto é, com as mãos em um eletrodoméstico, você deve abando-
nar imediatamente a tarefa. Vamos supor que você esteja batendo um bolo na batedeira 
elétrica e nesse instante começar a trovejar – então desligue tudo e volte a fazer o bolo 
somente quando parar de trovejar. Essa recomendação só vale para aparelhos ligados 
diretamente na rede elétrica. Um telefone celular não corre esse risco, a não ser que ele 
esteja no carregador ligado na rede elétrica. 
18. Não há nenhum risco de ficar falando no telefone celular, desde que não esteja ligado ao 
carregador ligado na rede elétrica. 
19. Se estiver tomando banho saia imediatamente, pois o raio pode cair na rede hidráulica e 
você vai receber a descarga através da água do chuveiro. Ao sair do banho, não feche o 
registro, isto é, não ponha a mão no registro, pois você pode receber a descarga através 
do registro. 
20. Lembre-se que a caixa d'água é sempre colocada no ponto mais alto da casa ou do pré-
dio e é a primeira a receber os raios. Portanto, toda a rede hidráulica da casa estará em 
risco de receber a descarga. Não toque, isto é, não ponha a mão em torneiras, registro e 
válvulas da rede de água da casa. 
 
 
16 
Aplique o que aprendeu 
 
1.Assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 
 
( ) O campo elétrico, no interior de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, é 
nulo. 
( ) O campo elétrico, no interior de um condutor eletrizado, é sempre diferente de zero, 
fazendo com que o excesso de carga se localize na superfície do condutor. 
( ) Uma pessoa dentro de um carro está protegida de raios e descargas elétricas, porque 
uma estrutura metálica blinda o seu interior contra efeitos elétricos externos. 
( ) Em uma região pontiaguda de um condutor, há uma concentração de cargas elétrica 
maior do que em uma região plana, por isso a intensidade do campo elétrico próximo às 
pontas do condutor é muito maior do que nas proximidades de regiões mais planas. 
( ) Devido ao poder das pontas, a carga que podemos transferir a um corpo condutor 
pontiagudo é menor que a caga que podemos transferir para uma esfera condutora que tenha 
o mesmo volume. 
 
QUESTÃO DO ENEM 
 
Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque (touch 
screen). Para decidir qual escolher, é bom conhecer as diferenças entre os principais tipos de 
telas sensíveis ao toque existentes no mercado. Existem dois sistemas básicos usados para 
reconhecer o toque de uma pessoa: 
- O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas 
afastadas por espaçadores. Uma camada resistente a riscos é colocada por cima de todo o 
conjunto. Uma corrente elétrica passa através das duas camadas enquanto a tela está 
operacional. Quando um usuário toca a tela, as duas camadas fazem contato exatamente 
naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida, e as coordenadas do ponto de 
contato são calculadas pelo computador. 
- No segundo sistema, uma camada que armazena carga elétrica é colocada no painel de 
vidro do monitor. Quando um usuário toca o monitor com seu dedo, parte da carga elétrica é 
transferida para o usuário, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta 
redução é medida nos circuitos localizados em cada canto do monitor. Considerando as 
diferenças relativas de carga em cada canto, o computador calcula exatamente onde ocorreu o 
toque. 
Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 18 set. 2010 (adaptado). 
O elemento de armazenamento de carga análogo ao exposto no segundo sistema e a 
aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente, 
 
a) receptores — televisor. 
b) resistores — chuveiro elétrico. 
c) geradores — telefone celular. 
d) fusíveis — caixa de força residencial. 
e) capacitores — flash de máquina fotográfica. 
 
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A Física no ENEM 
O exame traz questões com dificuldade média. É necessário ter boa noção do conteúdo ex-
plorado no ensino médio, mas sem a preocupação de decorar todas as fórmulas. O Enem é 
simples e direto e, se for preciso lembrar-se de alguma coisa mais aprofundada, o próprio 
exercício vai fornecer as explicações e fórmulas necessárias para a questão. É necessário 
que o candidato tenha um bom repertório cultural, esteja atento às notícias e seja capaz de 
usar seu conhecimento de exatas com fenômenos que nos rodeiam. O Enem procura avaliar 
a capacidade do candidato em compreender fenômenos básicos, propor explicações e resol-
ver problemas. 
ATIVIDADE COMPLEMENTAR 
Pesquise e complemente o texto para que se entenda o funcionamento do precipitador eletros-
tático. 
“À medida que o índice de poluentes aumenta em nossa atmosfera, cresce a necessidade de 
soluções eficazes para o problema, e uma delas é o uso de precipitadores eletrostáticos. O 
aparelho pode ser usado como equipamento industrial na coleta de material particulado de ga-
ses de exaustão. A metodologia consiste em carregar eletrostaticamente as partículas e de-
pois capturá-las por atração eletromagnética”. 
 
ATIVIDADES PARA ESTUDO À DISTÂNCIA 
 
1. Um vidro foi atritado e perdeu elétrons, ficando positivamente carregado com a carga de 1 
Coulomb. Quantos elétrons foram retirados no atrito? 
No fenômeno da indução eletrostática: 
a. Há passagem de cargas do indutor para o induzido 
b. Há passagem de cargas do induzido para o indutor 
c. Não há passagem de cargas do indutor para o induzido 
d. A passagem de cargas dependerá do sinal da carga do indutor 
e. Toas as afirmações são incorretas. 
2. Jonas penteia seu cabelo. Logo depois, verifica que o pente utilizado atrai pedaços de pa-
pel. A explicação mais plausível deste fato é que: 
a. O papel já estava eletrizado 
b. A atração gravitacional age entre todos os corpos 
c. O pente se eletrizou 
d. O pente é bom condutor elétrico 
e. Nenhuma das anteriores 
3. Se aproximarmos um condutor eletrizado negativamente de um condutor neutro, sem que 
haja contato, então: 
a. O neutro fica com carga total negativa e é repelido pelo eletrizado 
b. O neutro fica com carga total nula, mas não é atraído nem repelido pelo eletrizado 
c. O neutro continua com carga total nula, mas é atraído pelo eletrizado 
d. O neutro fica com carga total positiva eé atraído pelo eletrizado 
4. Duas cargas pontuais se atraem. Duplicando-se a distância entre elas, no mesmo meio, a 
força de atração será: 
a. O dobro 
b. O quádruplo 
c. A metade 
d. A quarta parte 
e. A mesma 
 
 
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Três corpos A, B e C estão eletrizados. Se A atrai B e este repele C, podemos afirmar que: 
a. A e B tem cargas positivas 
b. B e C tem cargas negativas 
c. A e C tem cargas de mesmo sinal 
d. A e C tem cargas de sinais diferentes 
e. Nada se pode afirmar 
 
O fato de caminhões tanque andarem com uma corrente arrastando pelo chão é: 
a.Para descarregar a eletricidade que aparece na superfície do caminhão, devido ao atrito com 
o ar atmosférico. 
b. Para evitar que um raio caia sobre eles. 
c. Para evitar excesso de velocidade. 
d. Para produzir cargas elétricas por atrito. 
e. Para carregar as baterias dos caminhões. 
 
Se dois corpos carregados estão separados entre si por uma distância x e o campo elétrico é 
nulo num ponto entre as duas cargas, concluímos que: 
a. As cargas tem sinais contrários. 
b. As cargas são positivas. 
c. As cargas são negativas. 
d. As cargas tem o mesmo sinal, não importando qual seja. 
e. Nada se pode concluir. 
 
4.Considere os materiais a seguir: 
Madeira 
Vidro 
Algodão 
Alumínio 
Ouro 
Porcelana 
Platina 
Náilon 
 
Quais deles são bons condutores de eletricidade? 
 
___________________________________________________________________________ 
 
Durante uma aula de física, uma aluna de longos cabelos começa a penteá-los usando pente 
de plástico. Após passar o pente pelos cabelos, nota que ele atrai pequenos pedaços de papel 
que se encontram sobre sua carteira. Admirada, ela pergunta ao professor qual a explicação 
para tal fato. O professor pede que os demais alunos se manifestem. Cinco deles deram res-
postas diferentes, qual acertou a explicação? 
 
Aluno A – O pente é um bom condutor elétrico 
Aluno B – O papel é um bom condutor elétrico 
Aluno C – Os pedaços de papel já estavam eletrizados 
Aluno D – O pente ficou eletrizado por atrito no cabelo 
Aluno E – Entre o pente e os pedaços de papel ocorre atração gravitacional. 
 
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Em uma perspectiva educativa, a avaliação também pode ser vista como um meio que auxilia o 
estudante a aprender e um instrumento que permite ao professor melhorar sua atuação na au-
la. Para o estudante, a avaliação serve, também, para a construção de sua autonomia. 
Aproveite o espaço abaixo, e, antes de realizar os exercícios procure fazer um esquema ou 
resumo do aprendizado até agora neste módulo. Lembre-se: a melhor maneira de fixar a maté-
ria é escrevendo os pontos principais que foram abordados, retomando o texto de modo mais 
direcionado e refletindo sobre eles. 
 
 
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NÃO ESQUEÇA: 
 
 Acesse o site http://www.ejaadistancia.com.br/, entre com seu login e senha no ambiente 
virtual de aprendizagem e participe do fórum de discussões. 
Esperamos todos na próxima etapa. Até breve. 
http://www.ejaadistancia.com.br/