9. Dispõe-se de quatro esferas metálicas idênticas e isoladas umas das outras. Três delas, A, B e C, estão descarregadas, enquanto a quarta esfera, D, contém carga negativa Q. Faz-se a esfera D tocar, sucessivamente, as esferas A, B e C. Determine a carga elétrica final da esfera D.
10. Temos dois condutores metálicos descarregados, em contato, suportados por barras isolantes. Aproxima-se deles um bastão, também isolado, carregado positivamente. Com o bastão ainda próximo das esferas, afasta-se uma esfera da outra. Faça a representação das cargas presentes agora em cada esfera, sendo que elas estão bastante afastadas entre si e do bastão.
11. Como se pode eletrizar negativamente uma esfera metálica neutra através da indução eletrostática?
12. Duas cargas puntiformes, $ Q_{1} $ e $ Q_{2} $, são fixadas nos pontos $ \mathrm{A} $ e $ \mathrm{B} $, distantes entre si $ 0,4 m $, no vácuo. Sendo $ Q_{1}=2 \times 10^{-6} C, Q_{2}=8 \times 10^{-6} C $ e $ k=9 \times 10^{9} $, determine a intensidade da força

Question

Accepted Answer

9. Quando a esfera D toca sucessivamente as esferas A, B e C, que estão inicialmente descarregadas, a carga Q da esfera D será dividida igualmente entre as quatro esferas, pois todas são idênticas e, portanto, têm a mesma capacidade de armazenar carga. Isso significa que cada uma das quatro esferas acabará com uma carga de $Q/4$. Assim, a carga elétrica final da esfera D será $Q/4$.

10. Quando um bastão carregado positivamente é aproximado de dois condutores metálicos descarregados em contato, ele induz uma separação de cargas nos condutores, sem tocar neles. As cargas negativas são atraídas para o condutor mais próximo do bastão, enquanto as cargas positivas são repelidas para o outro condutor. Quando os condutores são separados enquanto o bastão ainda está próximo, essa separação de cargas é mantida. Assim, o condutor mais próximo do bastão ficará com um excesso de cargas negativas, e o outro condutor ficará com um excesso de cargas positivas. Ao afastar os condutores e remover o bastão, cada esfera mantém sua carga induzida: uma esfera ficará com cargas negativas e a outra com cargas positivas.

11. Para eletrizar negativamente uma esfera metálica neutra por indução eletrostática, siga estes passos:
   - Aproxime um objeto carregado positivamente (ou negativamente) da esfera neutra sem que haja contato físico. Isso fará com que as cargas na esfera se redistribuam, com as cargas negativas sendo atraídas para o lado próximo ao objeto carregado e as cargas positivas sendo repelidas para o lado oposto.
   - Conecte o lado da esfera com cargas positivas ao solo usando um fio condutor. Isso permitirá que as cargas positivas fluam para o solo, deixando a esfera com um excesso de cargas negativas.
   - Remova o fio condutor antes de afastar o objeto carregado da esfera. Isso garantirá que a esfera permaneça com um excesso de cargas negativas, ficando assim negativamente eletrizada.

12. Para determinar a intensidade da força entre duas cargas puntiformes $ Q_{1} $ e $ Q_{2} $, usamos a Lei de Coulomb, que é dada por:

$$
F = k \frac{|Q_{1} Q_{2}|}{r^2}
$$

onde
- $ F $ é a força entre as cargas,
- $ k $ é a constante eletrostática do meio ($ 9 \times 10^{9} \, \mathrm{N\,m^2/C^2} $ no vácuo),
- $ Q_{1} $ e $ Q_{2} $ são os valores das cargas ($ 2 \times 10^{-6} \, C $ e $ 8 \times 10^{-6} \, C $, respectivamente),
- $ r $ é a distância entre as cargas ($ 0,4 \, m $).

Substituindo os valores dados, temos:

$$
F = 9 \times 10^{9} \frac{|2 \times 10^{-6} \cdot 8 \times 10^{-6}|}{(0,4)^2}
$$

$$
F = 9 \times 10^{9} \frac{16 \times 10^{-12}}{0,16}
$$

$$
F = 9 \times 10^{9} \times 100 \times 10^{-12}
$$

$$
F = 9 \times 10^{-3} \, \mathrm{N}
$$

Portanto, a intensidade da força entre as cargas é de $ 9 \times 10^{-3} \, \mathrm{N} $.

9. Dispõe-se de quatro esferas metálicas idênticas e isolada...

Ask a question and receive an answer instantly