Q21.1 Quando você destaca duas tiras de fita adesiva transparente do mesmo rolo e imediatamente as suspende próximas uma da outra, elas vão se repelir. Quando você gruda a parte adesiva de uma delas no lado brilhante da outra e depois puxa para afastá–las, elas vão se atrair. Dê uma explicação plausível para essa série de ocorrências entre as tiras da fita adesiva, envolvendo a transferência de elétrons.
Passo 1
O enunciado descreve dois comportamentos distintos das tiras de fita adesiva ao serem destacadas do mesmo rolo:
- Quando as tiras são simplesmente arrancadas e aproximadas face adesiva com face adesiva, elas se repelem.
- Quando se cola a face adesiva de uma na face brilhante (não adesiva) da outra e depois se desgruda, elas se atraem.
O conteúdo principal é a eletrização por atrito e contato (efeito triboelétrico) e a transferência de elétrons entre superfícies, seguido da força de Coulomb entre cargas elétricas.
Passo 2
Ao arrancar cada tira do rolo, há separação rápida de duas superfícies (a camada adesiva e o suporte brilhante). Nesse processo ocorre transferência de elétrons de uma superfície para outra, segundo suas afinidades eletrônicas. Supondo que a face adesiva capture elétrons do suporte brilhante, ao final do “pega” cada adesivo fica carregado negativamente e o suporte, positivamente.
Passo 3
Quando pegamos duas tiras recém destacadas e aproximamos as faces adesivas, ambas carregadas negativamente com cargas
e
, a força de Coulomb
é repulsiva (pois
e
no sentido repulsivo). Por isso as tiras se repelem.
Passo 4
Agora, se colamos a face adesiva (negativa) de uma tira na face brilhante (positiva) da outra, ocorre novo equilíbrio de cargas por contato: alguns elétrons passam do adesivo para o brilho ou vice-versa, de modo que, ao desgrudar, uma face termina com carga negativa e a outra com carga positiva. Assim, temos
e
, gerando uma força de Coulomb atrativa
, fazendo as tiras se atraírem.
Resposta
As tiras se repelem quando ambas têm o mesmo tipo de carga (negativa) após arrancar do rolo, e se atraem depois de colar adesiva em brilhante porque o contato faz que fiquem com cargas opostas, atraindo-se pela lei de Coulomb.