Eletricidade - Aula 2 (continuação)

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 1: 
(PUC-SP)
Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais:

a) iguais, iguais e iguais;
b) iguais, iguais e contrários;
c) contrários, contrários e iguais;
d) contrários, iguais e iguais;
e) contrários, iguais e contrários

Resolução: clique aqui

Revisão/Ex 2: 
(UFMG)
Durante uma aula de Física o professor Carlos Heitor faz a demonstração de eletrostática que se descreve a seguir. 
Inicialmente ele aproxima duas esferas metálicas - R e S -, eletricamente neutras, de uma outra esfera isolante, eletricamente carregada com carga negativa, como representado na figura 1. 
Cada uma dessas esferas está apoiada num suporte isolante. 
Em seguida, o professor toca o dedo, rapidamente, na esfera S, como representado na figura 2. 
Isso feito, ele afasta a esfera isolante das outras duas esferas, como representado na figura 3.

Considerando-se essas informações, é correto afirmar que, na situação representada na figura 3:

a) a esfera R fica com carga negativa e a S permanece neutra.
b) a esfera R fica com carga positiva e a S permanece neutra.
c) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga negativa.
d) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga positiva.

Resolução: clique aqui  

Revisão/Ex 3:
(FUVEST)
Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizadas na figura abaixo.

Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer mais nas esferas, remove-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a figura que melhor representa a distribuição de cargas nas duas esferas é:

Resolução: clique aqui

Revisão/Ex 4:
(Fuvest-SP)
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) Q_A < 0--------Q_B > 0--------Q_C > 0
b) Q_A < 0--------Q_B = 0--------Q_C = 0
c) Q_A = 0--------Q_B < 0--------Q_C < 0
d) Q_A > 0--------Q_B > 0--------Q_C = 0
e) Q_A > 0--------Q_B < 0--------Q_C > 0 

Resolução: clique aqui

Revisão/Ex 5
(UFRJ)
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.

Resolução: clique aqui

Desafio:

Aproxima-se uma esfera metálica A, eletrizada positivamente, de duas esferas metálicas idênticas B e C, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra. Represente na figura abaixo as cargas elétricas induzidas nas esferas B e C:

Em seguida, afasta-se um pouco a esfera B da esfera C e afasta-se a esfera A para bem longe de B e C. Represente, nesta situação, a distribuição das cargas elétricas em B e C:

Estando a esfera A bem distante, como seria a distribuição das cargas elétricas  em B e C, supostas também bem distantes uma da outra?

A resolução será publicada na próxima quarta-feira.

Resolução do desafio anterior: 

Uma esfera metálica A eletrizada com carga elétrica 3,2 μC é colocada em contato com outra esfera idêntica B, eletrizada com carga elétrica 9,6 μC.

a) Determine as cargas elétricas adquiridas por A e B após o contato.
b) Que partículas passaram de uma esfera para outra, prótons ou elétrons?
c) De A para B ou de B para A?
d) Qual é o número de partículas que foram transferidas de uma esfera para outra?

É dada a carga elétrica elementar: e = 1,6.10^-19 C

a) Q = (Q₁+Q₂)/2 => Q = (3,2+9,6)/2 => Q = 6,4 μC

b) São os elétrons que passam de uma esfera para outra.

c) A carga elétrica da esfera A passa de 3,2 μC para 6,4 μC, isto é, aumenta a carga elétrica positiva de A. Logo ela cede elétrons para B. Observe que a carga elétrica positiva de B diminui (passa de 9,6 μC para 6,4 μC): B recebe elétrons.

d) Módulo da carga elétrica que passa de A para B: 6,4 μC -3,2 μC = 3.2 μC 

Número de elétrons que passa de A para B:

n = 3,2.10^-6/1,6.10^-19 => n = 2,0.10¹³ elétrons