Questão 09 - (UEA AM)

Experimentalmente, observa-se que certos corpos quando atritados apresentam a propriedade de atração ou de repulsão de outros corpos. Esse processo, chamado de eletrização por atrito, faz com que esses corpos ganhem ou percam
a) fótons.
b) quarks.
c) elétrons.
d) nêutrons.
e) prótons.

Passo 1

O enunciado pergunta qual partícula é ganha ou perdida por corpos eletrizados por atrito. As alternativas são:
a) fótons; b) quarks; c) elétrons; d) nêutrons; e) prótons.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • O processo em questão é a eletrização por atrito (ou triboeletricidade).
  • O enunciado quer saber que espécie de “coisa” (partícula) é transferida entre corpos durante esse processo.

Passo 2

Entendendo a estrutura básica da matéria (sem pular etapas).
  • Um átomo é formado por um núcleo e uma nuvem eletrônica em volta do núcleo.
  • O núcleo contém prótons e nêutrons. Escrevendo em símbolos: núcleo = \{\text{prótons }(p),\\ \text{nêutrons }(n)\}óê.
  • Ao redor do núcleo existem elétrons, que chamaremos simplesmente de e.
  • Propriedades importantes:
    • O elétron tem carga elétrica negativa de magnitude \lvert e\rvert = 1,6\times10^{-19}\\ \text{C}. Escrevemos a carga do elétron como -e e a do próton como +e.
    • Nêutrons são partículas sem carga elétrica (carga 0).
  • Conclusão curta: as cargas elétricas macroscópicas de um corpo vêm principalmente da diferença entre número de prótons e número de elétrons.

Passo 3

Por que algumas partículas são improváveis de se mover por atrito? (argumento físico)
  • Fótons ( \gamma) são quanta de luz/energia. Eles não são partículas que “ficam presas” no material como carga elétrica estática; não fazem o corpo ficar carregado por atrito transferindo carga elétrica neta de um corpo a outro.
  • Quarks ( q) são constituintes de prótons e nêutrons. Eles estão fortemente confinados dentro de hádrons pelo campo nuclear forte; não saem do núcleo por simples atrito macroscópico. Logo não são transferidos entre corpos.
  • Prótons ( p) e nêutrons ( n) estão no núcleo e não se movem livremente fora do material sob um atrito comum; deslocar prótons ou nêutrons exigiria processos nucleares, muito mais energéticos que atrito.
  • Elétrons ( e) são partículas leves, na camada externa do átomo, relativamente fracamente ligados em comparação com o núcleo, e podem ser arrancados ou recebidos por outro material quando há contato e atrito. Portanto são candidatos naturais a serem transferidos entre superfícies.

Passo 4

O mecanismo físico da eletrização por atrito (passo a passo conceitual que ajuda na prova).
  • Quando dois materiais diferentes se esfregam ou entram em contato e se separam, existe diferença na facilidade com que cada material retém elétrons (chamada afinidade eletrônica superficial).
  • Durante o contato, elétrons podem passar de um material para o outro: um corpo perde elétrons e fica com excesso de cargas positivas (por possuir mais prótons do que elétrons), o outro ganha elétrons e fica negativamente carregado.
  • Em termos simples: perda de elétrons \Rightarrow corpo fica positivo; ganho de elétrons \Rightarrow corpo fica negativo.
  • Exemplos clássicos que valem decorar para a prova:
    • Ralar um bastão de vidro com seda: o vidro perde elétrons e torna-se positivo; a seda ganha elétrons e torna-se negativa.
    • Ralar uma barra de borracha com pele ou pelo: a borracha costuma ganhar elétrons e ficar negativa.

Passo 5

Resumo didático que responde diretamente à pergunta
  • Dos candidatos listados nas alternativas, a única espécie que é realisticamente transferida entre corpos por atrito são os elétrons ( e).
  • Prótons e nêutrons ficam presos no núcleo; quarks estão confinados; fótons são quanta de luz e não geram carga estática por transferência direta. Logo, a resposta correta é a alternativa que indica elétrons.

Passo 6

Dica prática para a prova e memória
  • Sempre que vir “eletrização por atrito” na prova, pense: transferência de elétrons entre superfícies.
  • Uma maneira rápida de lembrar é: “elétron é leve e externo” — por isso é o que se move com facilidade em processos elétricos macroscópicos.

Resposta

c) elétrons.

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