A carga elétrica é a propriedade das partículas de atrair ou não outras. Por exemplo, os elétrons atraem os prótons, já os nêutrons não são nem atraídos nem repelidos pelos elétrons. Show Um corpo será neutro quando possui a mesma quantidade de elétrons e prótons. Quando ele possui um maior número de elétrons do que de prótons ele está eletrizado negativamente. Por outro lado, quando o número de elétrons é menor que o número de prótons ele estará eletrizado positivamente. Aproveite as questões resolvidas e comentadas para tirar suas dúvidas sobre este assunto da eletrostática. Questões Resolvidas1) UFRGS - 2018 Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada, eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Se a carga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará ________ . Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará ________ . a) eletricamente neutra – positivamente carregada Ver Resposta Quando uma carga negativa é aproximada de uma esfera condutora neutra, uma força de repulsão faz com que os elétrons fiquem acumulados na região da esfera mais afastada da carga. Desta forma, a região mais próxima da esfera fica com falta de elétrons. Na primeira situação, ao aterrar a esfera enquanto a carga é afastada, faz com que a carga na esfera volte a ficar neutra. Na segunda situação, como a carga é afastada após o aterramento ser desfeito, isso faz com que o excesso de cargas negativas acumuladas em uma extremidade da esfera seja escoado para a terra, tornando a esfera positivamente carregada. Alternativa: a) eletricamente neutra – positivamente carregada 2) Fuvest - 2017 Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 x 10-12 C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 10-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente, a) zero e zero. Ver Resposta A quantidade de carga transferida na situação apresentada, pode ser calculada através da seguinte fórmula: Substituindo os valores indicados, temos: Desta forma, o objeto y recebeu uma carga de 5.10-12 C, mas como está ligado à terra, esse excesso de carga será escoada e o objeto ficará com carga total igual a zero. O excesso de cargas negativas que estava no objeto x, foi totalmente transferida para o objeto y, conforme calculamos. Sendo assim, sua carga total também será igual a zero. Alternativa: a) zero e zero 3) PUC/RJ - 2015 Dois bastões metálicos idênticos estão carregados com a carga de 9,0 µC. Eles são colocados em contato com um terceiro bastão, também idêntico aos outros dois, mas cuja carga líquida é zero. Após o contato entre eles ser estabelecido, afastam-se os três bastões. Qual é a carga líquida resultante, em µC, no terceiro bastão? a) 3,0 Ver Resposta Na eletrização por contato, quando os corpos são idênticos, a carga será dividida igualmente pelos corpos. Assim, a carga de 18 µC (9 + 9) será dividida por 3, portanto, cada bastão terá, após o contato, uma carga líquida resultante de 6 µC (18 : 3). Alternativa: c) 6,0 4) UFRGS - 2015 Em uma aula de Física, foram utilizadas duas esferas metálicas idênticas, X e Y: X está suspensa por um fio isolante na forma de um pêndulo e Y fixa sobre um suporte isolante, conforme representado na figura abaixo. As esferas encontram-se inicialmente afastadas, estando X positivamente carregada e Y eletricamente neutra. Considere a descrição, abaixo, de dois procedimentos simples para demonstrar possíveis processos de eletrização e, em seguida, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados, na ordem em que aparecem. I - A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Nesse caso, verifica-se experimentalmente que a esfera X é _____________ pela esfera Y. a) atraída –
eletricamente neutra Ver Resposta No procedimento I, ao aproximar a esfera Y da esfera X, carregada positivamente, os elétrons serão atraídos para a região mais próxima de X. Assim, a esfera X é atraída pela esfera Y. Já no segundo processo, ao ligar a esfera Y com um fio condutor, a região que ficou com falta de elétrons vai receber cargas negativas. Ao interromper essa ligação, a esfera Y ficará negativamente carregada. Alternativa: c) atraída – negativamente carregada Para saber mais, veja Eletrostática e Eletrostática: Exercícios. 5) Fuvest - 2015 Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 x 103 V/m, uma das esferas, de massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem a) o mesmo número de elétrons e de prótons. Note e adote: carga do elétron = - 1,6 x 10-19 C ; carga do próton = + 1,6 x 10+19 C; aceleração local da gravidade = 10 m/s2 Ver Resposta Como a carga permaneceu no interior da câmara com velocidade constante, isto significa que a força resultante é igual a zero. Sendo a força peso e a força elétrica as forças que atuam na carga, elas deverão ter mesma intensidade e sentidos opostos para que a força resultante seja igual a zero. A força elétrica é calculada pela fórmula Felétrica = q. E e a força peso dada por P = m.g, então temos: Como a carga é dada por q = n.e, temos: Para que a força elétrica tenha o sentido contrário da força peso, será necessário que a carga seja negativa, desta forma, a força terá o sentido contrário ao campo elétrico. Portanto, teremos excesso de elétrons. Alternativa: b) 100 elétrons a mais que prótons. Para saber mais sobre, veja também Campo Elétrico e Exercícios de Campo Elétrico.
Duas esferas condutoras descarregadas e iguais 1 e 2 estão em contato entre si e apoiadas numa superfície isolante. Aproxima‐se de uma delas um bastão eletrizado positivamente, sem tocá‐la, conforme figura abaixo. Em seguida as esferas são afastadas e o bastão eletrizado é removido. É CORRETO afirmar que a) as esferas permanecem descarregadas, pois não há transferência de cargas entre bastão e esferas. Ver Resposta As cargas positivas do bastão irão atrair para a esfera 1 as cargas negativas e a esfera 2 ficará com falta de elétrons. Ao separar as duas esferas, mantendo o bastão na mesma posição, a esfera 1 ficará eletrizada negativamente e a esfera 2 ficará carregada positivamente. Alternativa: c) as esferas ficam eletrizadas com cargas iguais e de sinais opostos. Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011. O que acontece quando aproximamos dois objetos carregados negativamente?Quando aproximamos dois corpos eletrizados com cargas de sinais contrários, observamos que ocorre uma força de atração. Já quando os corpos possuem cargas de sinais iguais, eles se repelem. Note que a eletrização ocorre pela mudança no número de elétrons e não de prótons.
O que acontece quando dois corpos eletrizados se aproximam?Quando partículas estão eletrizadas com cargas de sinais iguais, se repelem. Quando dois corpos inicialmente neutros são atritados, se eletrizam e, em virtude do atrito ocasionado, um corpo ficará com carga positiva e o outro com carga negativa.
O que acontece quando aproximamos dois corpos carregados positivamente?A eletrização por contato
Aproxima-se o condutor positivo do condutor neutro até que ocorra o contato entre eles. Quando isso acontece, haverá uma transferência de elétrons do corpo neutro para o corpo carregado positivamente.
Como as cargas de mesmo sinal se distribuem nos corpos eletrizados?em qualquer corpo eletrizado, as cargas se distribuem uniformemente por toda a sua superfície. no processo de eletrização por atrito, as cargas positivas são transferidas de um corpo para outro.
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