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Questão 1: (UFSCar – SP) Considere dois corpos sólidos envolvidos em processo de eletrização

Questão 1: (UFSCar – SP) Considere dois corpos sólidos envolvidos em processo de eletrização.
Um dos fatores que pode ser observado tanto na eletrização por contato quanto por indução é o
fato de que, em ambas:

  1. torna-se necessário manter um contato direto entre os corpos.
  2. deve-se ter um dos corpos ligado temporariamente a um aterramento.
  3. ao fim do processo de eletrização, os corpos adquirem cargas elétricas de sinais opostos.
  4. um dos corpos deve, inicialmente, está carregado eletricamente.
  5. para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores elétricos.
    Questão 2: Ao atritarmos dois corpos I e II, percebemos que as cargas adquiridas pelo corpo I se
    espalham superficialmente nele, enquanto as cargas adquiridas pelo corpo II se posicionam apenas
    na região em que houve atrito com o corpo I.
  6. Depois de eletrizados, os corpos I e II tendem a se atrair ou a se repelir? Justifique.
  7. Comente sobre o material com que foi feito o corpo I e o II.
    Questão 3: Em nosso dia a dia são comuns relatos de pessoas que já sentiram choque ao tocar
    na porta do carro depois de uma longa viagem, particularmente quando o ar ambiente está muito
    seco. Outro exemplo são os aviões com revestimento metálico, que, voando em atmosfera seca,
    podem atingir um elevado grau de eletrização, causando uma descarga para a atmosfera.
    Analisando esses casos e os fenômenos que envolvem a eletrização, é correto afirmar que:
  8. A eletrização do revestimento do carro se dá por indução.
    II. Se um corpo está eletrizado, o número de cargas elétricas positivas e negativas é diferente.
    III. A eletrização do revestimento do avião e do carro se dá pelo atrito com o ar.
    IV. Afirmar que um corpo está eletricamente neutro significa dizer que ele não tem carga elétrica.
  9. O carro fica eletrizado devido ao atrito entre o ar e o revestimento do carro, provocando a
    transferência de elétrons de um corpo para outro.
    Questão 4: Ao fazer alguns estudos relacionados aos cabelos, os pesquisadores de uma fabrica
    de produtos de beleza perceberam que, na época de tempo seco, o cabelo fica mais “arrepiado”, e
    que isso é geralmente causado pelo atrito da toalha com o cabelo ao secá-lo ou pelo atrito da entre
    o pente e o cabelo, desencadeando um processo eletrostático.
    Num desses dias de tempo muito seco, um dos foliões que aguardava a entrada da sua escola de
    samba na avenida resolveu passar um pente plástico várias vezes no cabelo e depois aproximou
    o pente de alguns confetes que estavam espalhados em sua fantasia, conseguindo atrai-los. Esse
    fenômeno foi causado porque:
  10. O pente é um bom condutor de eletricidade.
  11. Os confetes já estavam eletrizados.
  12. Os confetes são bons condutores de eletricidade.
  13. Devido o atrito o pente foi eletrizado.
  14. Se nesse dia o ar estivesse úmido, não ocorreria a eletrização.
    Questão 5: Há quatro esferas condutoras idênticas que denominaremos A, B, C e D. Inicialmente,
    a esfera A tem carga elétrica QA = 18 𝜇C, a esfera B tem carga elétrica QB = - 6 𝜇C, e C e D estão
    neutras. Determine as cargas das esferas quando:
  15. As quatro esferas são colocadas em contato simultaneamente;
    Questão 6: (PUC – MG) A figura representa um eletroscópio de folhas. O eletroscópio pode indicar
    a presença de cargas elétricas e o sinal delas.
    Considere o eletroscópio originalmente carregado positivamente. Aproximando
    se dele um bastão carregado, observa-se que as folhas se fecham. É CORRETO
    afirmar que:
  16. o bastão tem carga negativa.
  17. o bastão tem carga positiva
  18. o bastão tem cargas positiva e negativa não balanceadas.
  19. não é possível identificar a carga do bastão.

Resolução completa

Explicação passo a passo

Abaixo está a resposta formatada com a mesma hierarquia de leitura do fluxo principal do Sapien IA.

D
Alternativa D

Análise das Questões de Eletrostática

Introdução

As questões apresentadas tratam dos fundamentos da eletrostática, abordando conceitos como eletrização por contato, indução, atrito e conservação de cargas elétricas. Vamos analisar cada questão detalhadamente.


Resolução das Questões

Questão 1: Eletrização por Contato vs Indução

Alternativa D - Um dos corpos deve, inicialmente, estar carregado eletricamente

Análise comparativa dos processos de eletrização:

ProcessoContato DiretoAterramento NecessárioCorpo Inicialmente Carregado
ContatoSimNãoSim
InduçãoNãoSimSim

Por que a alternativa D está correta?

  • Em ambos os processos, é necessário que um corpo já possua carga elétrica inicial para iniciar o fenômeno
  • Por contato: um corpo carregado transfere parte de sua carga ao neutro
  • Por indução: um corpo carregado influencia a distribuição de cargas em um neutro próximo

Por que as outras estão erradas?

  • A: Indução não requer contato direto
  • B: Contato não exige aterramento
  • C: No contato, os corpos ficam com cargas do MESMO sinal
  • E: Isolantes também podem ser eletrizados

Questão 2: Distribuição de Cargas após Atrito

a) Atração ou Repulsão?

Os corpos se atrairão.

Justificativa:

  • Pelo princípio da conservação da carga elétrica, se um corpo perde elétrons, o outro ganha
  • Corpos adquiriram cargas de sinais opostos
  • Cargas opostas atraem-se

b) Natureza dos Materiais

CorpoComportamento das CargasTipo de Material
IEspalham superficialmenteCondutor
IIPermanecem na região do atritoIsolante

Explicação:

  • Condutores permitem livre movimentação de cargas elétricas
  • Isolantes mantêm as cargas localizadas onde foram depositadas

Questão 3: Afirmações sobre Eletrização Cotidiana

Afirmações corretas: II, III e V

Análise de cada item:

ItemVereditoJustificativa
I❌ IncorretoEletrização ocorre por atrito, não indução
II✅ CorretoCorpo eletrizado tem desequilíbrio entre cargas positivas e negativas
III✅ CorretoAtrito ar-revestimento causa transferência de elétrons
IV❌ IncorretoNeutro significa quantidades iguais de cargas, não ausência
V✅ CorretoAtrito provoca transferência de elétrons entre corpos

Questão 4: Pente Plástico e Confetes

Alternativa D - Devido ao atrito o pente foi eletrizado

Explicação do fenômeno:

  1. Atrito pente-cabelo → transferência de elétrons
  2. Pente plástico fica carregado (é isolante)
  3. Pente carregado atrai objetos neutros por indução eletrostática
  4. Os confetes são polarizados e atraídos pelo pente

Por que as outras estão erradas?

  • A: Plástico é isolante, não condutor
  • B: Confetes estavam neutros antes da aproximação
  • C: Confetes geralmente são isolantes (papel)
  • E: Ar úmido reduz mas não impede totalmente a eletrização

Questão 5: Esferas Condutoras em Contato

Resposta: Todas as esferas terão 3 μC

Cálculo passo a passo:

$$Q{total} = QA + QB + QC + Q_D$$
$$Q_{total} = 18\mu C + (-6\mu C) + 0 + 0 = 12\mu C$$

Quando esferas idênticas entram em contato:

$$Q{final} = \frac{Q{total}}{n} = \frac{12\mu C}{4} = 3\mu C$$

Resultado final:

  • $Q_A = 3\mu C$
  • $Q_B = 3\mu C$
  • $Q_C = 3\mu C$
  • $Q_D = 3\mu C$

Princípio aplicado: Carga total se distribui igualmente entre condutores idênticos em contato


Questão 6: Eletroscópio de Folhas

Alternativa A - O bastão tem carga negativa

Raciocínio lógico:

Estado do EletroscópioAçãoResultadoConclusão
Originalmente positivoBastão aproximadoFolhas fechamCargas opostas se atraem

Explicação:

  • Folhas abertas = mesmo sinal (positivo) se repelem
  • Folhas fecham = redução da repulsão entre folhas
  • Isso ocorre quando cargas opostas se aproximam
  • Portanto, bastão tem carga negativa

Atenção: Se o bastão fosse positivo, as folhas se abririam mais ainda (repulsão aumentada)


Conclusão

Estas questões cobrem os pilares fundamentais da eletrostática:

  1. Processos de eletrização (contato, indução, atrito)
  2. Conservação de carga elétrica
  3. Propriedades de condutores e isolantes
  4. Interação entre cargas (atração e repulsão)

Para concursos, é essencial dominar não apenas a resposta, mas o porquê físico por trás de cada fenômeno eletrostático.

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