Questão 1 (2,0pts)

As quatro afirmações abaixo são falsas. Explique o que está errado em cada uma delas.
(a) (0,5pt) Uma vez que o vidro é um material que tendem a ceder elétrons no processo de eletrização por atrito, ao esfregar uma barra de vidro com um outro material isolante qualquer, o vidro torna-se eletricamente positivo.
(b) ( 0,5 \mathrm{pt} ) Seja uma carga elétrica q>0 imersa em um campo elétrico E. Ao substituir q por uma carga \bar{q}<0, o campo elétrico \bar{E} sobre a carga terá uma direção contrária a E.
(c) (0,5 \mathrm{pt}) Para circuitos de corrente contínua em regime permanente, um capacitor se comporta como um circuito aberto pois a tensão sobre ele tende a zero nesta condição.
(d) (0,5 \mathrm{pt}) Um resistor com 6 faixas de cores permite representar resistências com maior precisão decimal do que um resistor de 5 faixas de cores.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações falsas sobre eletrização por atrito, campo elétrico, comportamento de capacitores em corrente contínua e código de cores de resistores. Para resolver, vamos usar conceitos de série triboelétrica, definição de campo versus força elétrica, resposta de capacitores em regime permanente DC e estrutura do código de cores de resistores.

Passo 2

(a) A afirmação generaliza que “ao esfregar vidro com qualquer isolante, o vidro fica positivo”. Na verdade, o vidro só cede elétrons (ficando positivo) quando está em contato com materiais que, na série triboelétrica, são mais “tendentes a ganhar elétrons” do que o vidro. Se você esfregar vidro contra um material que também tende a perder elétrons (ou ainda mais forte que o vidro), o vidro pode até ficar negativo ou neutro. Logo, o erro está em dizer que isso vale para “qualquer” isolante, sem considerar a posição relativa na série triboelétrica.

Passo 3

(b) A frase confunde campo elétrico com força elétrica. O campo \mathbf{E} é definição do espaço e independe da carga de prova. Se uma carga q>0 sofre força \mathbf{F}=q\,\mathbf{E}, ao trocá-la por \bar{q}<0 a força muda de direção, mas o campo continua o mesmo:
\bar{\mathbf{F}}=\bar{q}\,\mathbf{E}\,,\quad \bar{\mathbf{E}}=\mathbf{E}.
O erro está em afirmar que o próprio campo se inverte; apenas a força sofre inversão de direção.

Passo 4

(c) Em regime permanente de corrente contínua, um capacitor age como circuito aberto (corrente i=0), mas a tensão sobre ele não tende a zero: ela atinge e mantém o valor do circuito (por exemplo a tensão da fonte). A confusão veio de trocar “tensão tende a zero” com “corrente tende a zero”. O correto é: \displaystyle i_C= C\,\frac{dv_C}{dt}=0 mas v_C é constante e igual à da fonte.

Passo 5

(d) Um resistor de 6 faixas não oferece mais casas decimais (dígitos significativos) do que um de 5 faixas. Nos resistores:
4 faixas =2 dígitos + multiplicador + tolerância
5 faixas =3 dígitos + multiplicador + tolerância
6 faixas = mesma codificação de 5 faixas ( 3 dígitos) + multiplicador + tolerância + coeficiente de temperatura.
Portanto, a sexta faixa indica apenas o coeficiente de temperatura, não aumenta a precisão decimal.

Resposta

(a) Erro de generalização na série triboelétrica: vidro só fica positivo em relação a materiais abaixo dele na série, não “qualquer” isolante.
(b) Confunde campo com força: \mathbf{E} independe da carga; só a força \mathbf{F}=q\,\mathbf{E} inverte.
(c) Em DC permanente, capacitor abre o circuito (corrente nula) mas mantém tensão constante, não nula.
(d) Faixa extra em resistores de 6 cores indica coeficiente de temperatura, não mais dígitos significativos.

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