Checkpoint 1.3.1
(a) Por que é impossível carregar uma haste de metal segurando-a com a mão e esfregando-a com outros materiais? (b) Por que é possível carregar uma haste de borracha mesmo segurando-a com a mão?
Passo 1
O enunciado trata de carregamento por fricção (efeito triboelétrico) e pede para comparar dois casos: uma haste de metal e uma haste de borracha, ambas seguradas com a mão enquanto são esfregadas com outro material. Vamos usar conceitos de condutividade elétrica e isolamento para entender por que só o segundo caso funciona.
Passo 2
Uma haste de metal é um condutor elétrico. Isso significa que, assim que alguns elétrons são transferidos para ou da superfície metálica pela fricção, eles se redistribuem rapidamente por toda a peça e têm caminho livre para escapar pelo seu corpo até o solo (através da mão que segura). Na prática, a haste permanece aterrada pelo contato com a mão e não consegue acumular carga líquida.
Passo 3
Uma haste de borracha é um isolante elétrico. Quando você esfrega essa haste, elétrons são transferidos e ficam retidos na superfície, pois o material tem alta resistividade e impede que a carga flua para a sua mão. Como não há caminho para a terra, a carga permanece na haste, que assim fica carregada.
Resposta
(a) Porque o metal é condutor e, segurando-o com a mão, qualquer carga ganha na fricção escoa pelo seu corpo até o solo, impedindo o acúmulo.
(b) Porque a borracha é isolante, não permite que a carga flua para a mão, de modo que a haste mantém em si a carga transferida pela fricção.
(b) Porque a borracha é isolante, não permite que a carga flua para a mão, de modo que a haste mantém em si a carga transferida pela fricção.