1. Eneida e Pedro são dois alunos entusiasmados com o estudo de eletricidade estática. Eneida contou que, num dia bem seco, ao pentear seus longos cabelos, os fios se repeliram e seus cabelos ficaram arrepiados. Pedro, por sua vez, relatou que sua irmãzinha, a Dani, brincava no pátio do colégio descendo do alto de um escorregador de plástico e, à medida que escorregava, seus cabelos também se arrepiavam.
a) Esses fatos têm a mesma explicação: ocorreu eletrização por atrito e os fios de cabelo se eletrizaram com cargas elétricas de mesmo sinal e se repeliram.
b) Esses fatos têm a mesma explicação: o pente e o escorregador são condutores elétricos.
c) Esses fatos têm a mesma explicação: o pente e o escorregador são isolantes.
d) Esses fatos não têm a mesma explicação: os cabelos de Eneida se eletrizaram por atrito com o pente e os cabelos da Dani estavam previamente eletrizados.
e) Esses fatos têm a mesma explicação: os fios de cabelo normalmente estão eletrizados, com cargas de mesmo sinal, pelo atrito com o ar.
2. Duas esferas metálicas idênticas, A e B, montadas sobre suportes isolantes, estão eletrizadas com cargas elétricas, respectivamente, iguais a $ Q_{A}=+6 \mu \mathrm{C} $ e $ Q_{B}=-2 \mu \mathrm{C} $. As esferas são colocadas em contato uma com a outra e, depois, separadas.
a) Durante o contato, haverá passagem de elétrons de uma esfera para outra? Em caso afirmativo, os elétrons passam de A para B ou de B para A? Justifique sua resposta.
b) Qual é a carga elétrica final de cada esfera depois do contato?
3. a) Que fenômeno ocorre quando uma barra de plástico (A) eletrizada positivamente é aproximada de um condutor $ (B) $, inicialmente neutro?
b) Após efetuar a aproximação entre $ A $ e B, pretende-se eletrizar o condutor B sem estabelecer contato com A. Quais etapas devem ser seguidas? Trace no caderno figuras que expliquem essa situação.
c) Qual é o sinal da carga elétrica adquirida por B?

Question

Accepted Answer

### Resposta 1

**Alternativa correta: a)** Esses fatos têm a mesma explicação: ocorreu eletrização por atrito e os fios de cabelo se eletrizaram com cargas elétricas de mesmo sinal e se repeliram.

**Justificativa:** Tanto no caso de Eneida pentear seus cabelos quanto no de Dani escorregar no escorregador de plástico, ocorre o fenômeno da eletrização por atrito. Nesse processo, objetos são friccionados entre si, fazendo com que elétrons sejam transferidos de um objeto para outro. Isso resulta em objetos com cargas elétricas de mesmo sinal (positivo ou negativo), dependendo de qual objeto ganha ou perde elétrons. No caso dos cabelos de Eneida e Dani, eles se eletrizaram de maneira semelhante, adquirindo cargas de mesmo sinal, o que fez com que os fios se repelissem devido à força eletrostática.

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### Resposta 2

**a) Durante o contato, haverá passagem de elétrons de uma esfera para outra? Em caso afirmativo, os elétrons passam de A para B ou de B para A?**

Sim, haverá passagem de elétrons de uma esfera para outra. Os elétrons passarão da esfera B para a esfera A. Isso acontece porque a esfera A está positivamente carregada ($Q_{A}=+6 \mu \mathrm{C}$) e a esfera B está negativamente carregada ($Q_{B}=-2 \mu \mathrm{C}$). Elétrons se movem do objeto com carga negativa para o objeto com carga positiva para neutralizar as cargas.

**b) Qual é a carga elétrica final de cada esfera depois do contato?**

Para calcular a carga elétrica final de cada esfera após o contato, somamos as cargas iniciais e dividimos o resultado pelo número de esferas, pois a carga se distribui igualmente entre as duas esferas:

$$Q_{final} = \frac{Q_{A} + Q_{B}}{2} = \frac{6 \mu \mathrm{C} - 2 \mu \mathrm{C}}{2} = \frac{4 \mu \mathrm{C}}{2} = 2 \mu \mathrm{C}$$

Portanto, a carga elétrica final de cada esfera depois do contato é $2 \mu \mathrm{C}$.

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### Resposta 3

**a) Que fenômeno ocorre quando uma barra de plástico (A) eletrizada positivamente é aproximada de um condutor $ (B) $, inicialmente neutro?**

O fenômeno que ocorre é a indução eletrostática. Quando a barra de plástico eletrizada positivamente é aproximada do condutor neutro B, ela induz uma separação de cargas dentro do condutor. Os elétrons no condutor são atraídos para a parte mais próxima da barra, deixando uma região com excesso de cargas positivas na parte mais distante. Isso não altera a carga total do condutor, mas redistribui as cargas dentro dele.

**b) Após efetuar a aproximação entre $ A $ e B, pretende-se eletrizar o condutor B sem estabelecer contato com A. Quais etapas devem ser seguidas?**

1. Aproximar a barra de plástico eletrizada positivamente do condutor B sem tocar nele, causando indução eletrostática.
2. Conectar uma extremidade do condutor B à terra temporariamente, permitindo que elétrons entrem no condutor B da terra para neutralizar a região com excesso de cargas positivas.
3. Remover a conexão com a terra antes de afastar a barra de plástico, garantindo que o condutor B fique com um excesso de elétrons (carga negativa).
4. Afastar a barra de plástico, deixando o condutor B eletrizado negativamente.

**c) Qual é o sinal da carga elétrica adquirida por B?**

O sinal da carga elétrica adquirida por B é **negativo**, pois o processo de indução eletrostática seguido pela conexão à terra permite que B ganhe elétrons, ficando com excesso de carga negativa.

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