Bastão de vidro atritado com flanela (fica + ) toca a esfera A . A é aproximada de B e C (que estão em contato), sem tocar. Depois B é aproximada de D (ligada à terra) sem tocar, o fio terra é cortado. Determine os sinais finais das cargas de
.
Passo 1
O enunciado trata de duas formas de transferir carga em condutores: por contato (condução) e por indução, além de uso de ligação à terra para escoar ou suprir elétrons. Temos quatro esferas metálicas A, B, C e D, todas inicialmente neutras, exceto o bastão de vidro que, ao ser atritado com flanela, ficou carregado positivamente. Vamos acompanhar sequência: contato do bastão com A, depois indução em B – C em contato, e finalmente indução entre B e D com D aterrado.
Passo 2
Condução: o bastão de vidro carregado positivamente toca a esfera A. Como o bastão é carente de elétrons, ao tocá-la atrai elétrons de A, que fluem para o bastão até igualar potenciais. Termina a operação com um déficit de elétrons em A, ou seja, A fica carregada positivamente.
Passo 3
Indução em par B–C: aproximamos
das esferas B e C que estão em contato (sem tocar). A presença de carga positiva em A atrai elétrons de C para B, deixando B com excesso de elétrons (carga negativa) e C com falta de elétrons (carga positiva), mas enquanto B e C permanecerem em contato a carga total do par permanece zero. Em seguida, separamos B de C antes de afastar A, “congelando”
e
.
Passo 4
Indução em D aterrado: aproximamos a esfera
da esfera D, que está ligada à terra (sem tocar). A carga negativa de B repele elétrons de D, que fluem para o solo, deixando D com falta de elétrons, ou seja, carga positiva. Cortando o fio terra, D fica isolada com essa carga positiva.
Resposta
A: positiva
B: negativa
C: positiva
D: positiva
B: negativa
C: positiva
D: positiva