1*. Explique em palavras:
(a) O que é carga elétrica e o fato dela ser uma grandeza conservada.

Passo 1

Beleza, o exercício pede para a gente explicar em palavras duas coisas: (a) o que é carga elétrica e (b) por que dizemos que ela é uma grandeza conservada. Isso cai dentro de eletrostática básica, e vamos precisar entender desde o que acontece no nível de átomos (prótons e elétrons) até o conceito de conservação (que significa “não se cria nem se destrói, só se transfere”).

Passo 2

O que é carga elétrica?
  1. Lá no átomo, a gente tem prótons (com carga positiva) e elétrons (com carga negativa).
  2. A carga elétrica é uma propriedade fundamental dessas partículas que faz elas se atraírem (sinais opostos) ou se repelirem (mesmo sinal).
  3. Em termos práticos, é como medir “quanto” de eletricidade um corpo tem. A unidade no SI é o coulomb (C).
  4. Teoria básica: cada elétron carrega -1,6times10^-19,C e cada próton carrega +1,6times10^-19,C.
  5. Se um objeto ganha elétrons, fica com carga negativa; se perde, fica positivo. Se tiver o mesmo número de prótons e elétrons, está neutro.

Passo 3

Por que a carga elétrica é uma grandeza conservada?
  1. “Conservada” significa que, num sistema isolado (sem nada entrando ou saindo), a soma algébrica das cargas nunca muda.
  2. Exemplo simples: se eu esfrego um balão no cabelo, elétrons saem do cabelo e vão pro balão. O cabelo fica com carga +Q e o balão com -Q, mas +Q + (-Q)=0 antes e depois.
  3. Não existe experiência confiável mostrando criação espontânea de carga total diferente de zero. Todas as trocas são apenas redistribuições.
  4. Na teoria, isso vem do princípio da continuidade de carga e das equações de Maxwell (lei da conservação de carga):
partial rhopartial t + nablacdotJ = 0
onde rho é densidade de carga e J é densidade de corrente.
5. Em palavras: carga só muda de lugar ou de corpo, mas a quantidade total permanece igual.

Resposta

Carga elétrica é a propriedade que faz partículas subatômicas (elétrons e prótons) se atraírem ou se repelirem, medida em coulombs e quantizada em unidades de 1,6times10^-19,C. Dizemos que é conservada porque, em qualquer processo isolado, a soma algébrica das cargas antes e depois é sempre a mesma: nenhuma carga “some” ou “aparece” do nada, ela apenas se desloca de um lugar para outro.

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