Levando-se em conta as propriedades de condutores e de isolantes elétricos, assinale V para verdadeiro e F para falso.
a) (V)- Um fio de cobre é um exemplo de um condutor elétrico.
b) (V)- Na eletrização por atrito as partículas que são transferidas de um corpo para outro são os elétrons.
c) (F)- Estando descalços sòbre a terra, não conseguimos eletrizar uma barra metálica segurando-a com as mãos, porque tanto a barra metálica quanto o corpo humano são condutores de eletricidade.
d) (F)- Um condutor A, eletrizado positivamente, é posto em contato com outro B. Haverá passagem de elétrons de A para B .
e) (V)- Na eletrização por atrito os corpos adquirem cargas elétricas de sinais contrários, e na eletrização por contato os corpos adquirem cargas de mesmo sinal.

Passo 1

O enunciado pede para marcar V (verdadeiro) ou F (falso) em cada uma das cinco afirmações a seguir. As afirmações são:
a) Um fio de cobre é um exemplo de um condutor elétrico.
b) Na eletrização por atrito as partículas que são transferidas de um corpo para outro são os elétrons.
c) Estando descalços sobre a terra, não conseguimos eletrizar uma barra metálica segurando-a com as mãos, porque tanto a barra metálica quanto o corpo humano são condutores de eletricidade.
d) Um condutor A, eletrizado positivamente, é posto em contato com outro B. Haverá passagem de elétrons de A para B.
e) Na eletrização por atrito os corpos adquirem cargas elétricas de sinais contrários, e na eletrização por contato os corpos adquirem cargas de mesmo sinal.
O objetivo é decidir V ou F para cada item e justificar pedagogicamente cada resposta, explicando os conceitos usados.

Passo 2

Conceitos básicos: condutores, isolantes e elétrons móveis (a usar no item a e em outros lugares)
  • Um condutor é um material onde há cargas livres que podem se mover facilmente quando há campo elétrico. Nos metais, as cargas móveis são elétrons livres, chamados de elétrons de condução. Vou representar um elétron por \(e^{-}).
  • Um isolante (ou dielétrico) tem elétrons fortemente ligados aos átomos; não há muitos elétrons livres para conduzir corrente.
  • Exemplo prático: cobre é um metal com muitos elétrons livres, por isso é amplamente usado como fio elétrico.
Aplicando isso ao item a: afirmar que um fio de cobre é um condutor é consistente com a definição (muitos elétrons livres). Logo o item a é verdadeiro.

Passo 3

Eletrização por atrito — o que se move e por quê (aplicação ao item b)
  • Quando esfregamos dois materiais, alguns elétrons podem saltar de átomos de um material para átomos do outro. O que é transferido são elétrons \(e^{-}), porque eles são leves, externos e menos ligados ao núcleo do que os prótons (os prótons ficam presos no núcleo).
  • Exemplos clássicos: esfregar vidro com seda tende a retirar elétrons do vidro (o vidro fica positivo) e a seda fica negativa; esfregar um bastão de ebonite com pele ou lã faz a ebonite ficar negativa.
  • Portanto, a afirmação de que na eletrização por atrito as partículas transferidas são elétrons é correta: item b é verdadeiro.

Passo 4

Eletrização estando em contato com a Terra — entendimento fino para o item c
  • “Terra” aqui significa um reservatório muito grande de cargas capaz de receber ou fornecer elétrons sem alterar muito seu potencial. Estar “em contato com a Terra” (por exemplo, descalço) é o mesmo que estar aterrado ou ligado ao chão, fornecendo caminho para cargas fluírem para ou da Terra.
  • Se alguém segura uma barra metálica e está em contato elétrico com a Terra, qualquer excesso de carga na barra ou no corpo pode fluir para a Terra. Ou seja, não é possível manter uma carga líquida na barra se há um caminho condutor direto para o solo: as cargas escapam.
  • Assim, a frase “não conseguimos eletrizar uma barra metálica segurando-a com as mãos, porque tanto a barra metálica quanto o corpo humano são condutores” tem mérito físico: a presença do contato com a Terra permite que a carga se dissipe. Logo, a afirmação como enunciada é verdadeira na interpretação usual de “não conseguimos eletrizar (manter carga)”.
  • Observação prática e nuance: isso depende de estar realmente em contato eficiente com a terra. Se a pessoa estiver isolada (usando luvas isolantes, por exemplo), então é possível eletrizar a barra mesmo segurando-a. Mas o enunciado coloca “descalços sobre a terra”, o que normalmente garante conexão ao solo. Portanto o item c é verdadeiro, e a marcação original como F está incorreta.

Passo 5

Fluxo de elétrons quando dois condutores se tocam — explicando o item d
  • Considere dois condutores em contato: cargas livres se redistribuem de modo a igualar potencial elétrico entre eles. O fluxo de elétrons ocorre do corpo com maior densidade de elétrons (ou potencial mais negativo) para o corpo com menor densidade (ou mais positivo).
  • Se um condutor A está eletrizado positivamente, isso significa que ele tem déficit de elétrons (falta de \(e^{-})). Um condutor B neutro ou com mais elétrons ao tocá-lo fornecerá elétrons para A — ou seja, os elétrons fluem de B para A, não de A para B.
  • A afirmação "haverá passagem de elétrons de A para B" quando A é positivo está equivocada: a direção correta é de B para A. Portanto o item d é falso, e a marcação F está correta.

Passo 6

Eletrização por atrito vs por contato — justificando o item e
  • Eletrização por atrito: dois corpos em contato e friccionados trocam elétrons; um perde elétrons e fica positivo, o outro ganha elétrons e fica negativo. Resultado: cargas de sinais opostos. Ex.: vidro (+) e seda (−).
  • Eletrização por contato (condução): um corpo carregado toca outro condutor. As cargas livres se redistribuem entre os dois até alcançar equilíbrio de potencial. Se o corpo carregado é, por exemplo, positivo, ele “puxa” elétrons do outro corpo; após separação, ambos geralmente ficam com carga do mesmo sinal (ambos positivos ou ambos negativos), porque parte da carga inicial se compartilha entre os dois. Exemplo simples: duas esferas idênticas, uma com carga +Q e outra neutra; ao tocar e separar, cada uma ficará com +Q/2 (mesmo sinal).
  • Assim, a afirmação que na eletrização por atrito os corpos têm sinais contrários e na eletrização por contato eles adquirem cargas de mesmo sinal está correta. Portanto o item e é verdadeiro.

Passo 7

Resumo final das correções e motivação pedagógica final
  • Itens a, b e e são fundamentados em propriedades físicas básicas: condutividade do cobre, transferência de elétrons por atrito e comportamento por atrito vs contato.
  • Item c exige atenção ao conceito de aterramento: estar descalço sobre a Terra fornece caminho para a descarga, impedindo manter carga na barra, logo a afirmação é verdadeira (a marcação original F estava incorreta).
  • Item d trata de direção de fluxo de elétrons: elétrons vão de onde há excesso para onde há falta; se A é positivo, elétrons movem-se para A, não de A para B, então a afirmação é falsa.

Resposta

a) V
b) V
c) V
d) F
e) V

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