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Exercícios Resolvidos de Condutores e Isolantes

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Enunciado

Na Figura abaixo, temos uma esfera metálica, inicialmente neutra, conectada por um fio de náilon a um suporte. Em seguida, um bastão de plástico carregado negativamente é aproximado dessa esfera e conectado a ela por meio de um fio de cobre, sendo que este é mantido na direção horizontal com o auxílio de um outro fio de náilon, como mostra a Figura. A seguir, o fio de cobre é afastado para longe da esfera e do bastão. Sobre essa situação, são feitas as seguintes perguntas.

  1. Com o bastão negativo ainda perto da esfera metálica, a força entre a esfera e o bastão é de atração, repulsão ou não existe força entre eles? Explique.
  2. Se agora aproximamos um outro bastão, mas com carga positiva, como é a força entre a esfera e esse novo bastão?

Passo 1

a) Vamos lá? Esse é um típico problema em que podemos verificar a diferença entre condutores e isolantes. O cobre, como já comentamos na teoria, é um bom condutor e, por isso, as cargas fluem com facilidade nele. Por outro lado, o náilon não conduz cargas elétricas e por isso é um isolante.

Quando aproximamos a carga negativa do bastão e o conectamos à esfera metálica utilizando o fio de cobre, cargas negativas vão fluir facilmente pelo cobre e chegar à esfera metálica, que passará a ter uma carga também negativa. Blz?? Nenhuma carga negativa vai ser desviada para os fios de náilon, porque eles são isolantes e por isso é que são usados nesse caso.

Teremos, nessa nova situação, dois corpos com cargas negativas: o bastão e a esfera metálica. Por isso, após o fio de cobre ser retirado, existirá uma força de repulsão entre o bastão e a esfera. Tranquilo?

Passo 2

b) Se depois que retiramos o fio de cobre da jogada, aproximamos agora um objeto com carga positiva, então teremos uma atração entre a esfera, que tem carga negativa, e o bastão positivo.

Resposta

  1. A força será repulsiva;
  2. A força será atrativa.

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