Em um sistema isolado, três corpos idênticos têm cargas de
e e
e. Esse sistema está eletrizado positivamente, negativamente ou é nulo?
a) Negativamente com carga igual a-3e
b) Positivamente com carga
c) 0
d) Pelo princípio da conservação da carga elétrica a soma algébrica da quantidade total de cargas do sistema é sempre nula;
e) Nda
a) Negativamente com carga igual a-3e
b) Positivamente com carga
c) 0
d) Pelo princípio da conservação da carga elétrica a soma algébrica da quantidade total de cargas do sistema é sempre nula;
e) Nda
Passo 1
O enunciado pergunta se o sistema formado por três corpos está eletrizado positiva, negativa ou neutra. Os dados fornecidos são:
A pergunta implícita é: qual é a carga total do sistema e qual o sinal (positivo, negativo ou nulo)?
Passo 2
Conceito importante (explicadinho): a carga total de um sistema é a soma algébrica das cargas de cada corpo. Isso significa que somam-se os valores levando em conta os sinais positivos e negativos. Em fórmula:
Aqui cada
já vem dado em unidades da carga elementar
. A letra
representa a carga elementar (valor absoluto
), mas para decidir se é positiva, negativa ou nula basta trabalhar com os coeficientes em
.
Explicação do sinal: um valor negativo indica excesso de cargas negativas (elétrons); um valor positivo indica excesso de cargas positivas (deficit de elétrons). Se a soma for zero, o sistema é eletricamente neutro.
Passo 3
Vamos somar passo a passo as cargas em unidade de
.
Primeiro somar
e
:
Agora somar com
:
Se quiser converter para coulombs, basta multiplicar por
:
mas para a escolha da alternativa a unidade
já é suficiente.
Passo 4
Interpretação:
é diferente de zero e é negativa, portanto o sistema está eletrizado negativamente (ou seja, há excesso de cargas negativas correspondente a
vezes a carga elementar).
Comentário rápido sobre as alternativas: a alternativa (a) descreve exatamente essa situação. A alternativa (d) está errada porque o princípio da conservação da carga diz que a carga total se conserva em um sistema isolado — isto é, não muda com o tempo — mas isso não implica que a soma algebraica seja sempre nula; pode ser qualquer valor que se conserva.
Resposta
a) Negativamente com carga igual a