Sobre os conceitos básicos da eletrostática, considere as afirmativas abaixo.
I. Em alguns pedágios rodoviários existe um fino arame metálico fixado verticalmente no piso da rodovia, que entra em contato com os carros antes que eles alcancem a guarita do funcionário do pedágio, cuja finalidade é neutralizar a parte metálica do carro;
II. Os pneus dos caminhões que transportam gasolina e outros fluídos inflamáveis são fabricados de modo que sejam bons condutores elétricos;
III. Um eletroscópio carregado tem suas folhas metálicas carregadas, que acabam se fechando com o decorrer do tempo. Em grandes altitudes, elas se fecham mais rápido, em função da presença dos raios cósmicos;
IV. Se os elétrons fossem positivos e os prótons negativos, a lei de Coulomb seria escrita da mesma maneira;
V. Não é uma boa ideia usar chuteiras dotadas de cravos de metal no solado, em um dia tempestuoso;
VI. Um bom condutor de eletricidade é também um bom condutor de calor. VII. Enquanto um chassi de carro é conduzido através de uma câmara de pintura, uma névoa de tinta é borrifada ao redor do mesmo. Para o carro ficar pintado uniformemente, uma rápida descarga elétrica é dada no chassi, e como consequência, a névoa é atraída para ele e pronto, o carro fica rapidamente pintado de maneira uniforme.
Pode-se afirmar que:
a) apenas duas delas estão corretas.
b) apenas três delas estão corretas.
c) apenas quatro delas estão corretas.
d) apenas cinco delas estão corretas.
e) todas estão corretas

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre conceitos básicos de eletrostática. Ele lista sete situações e pede pra gente dizer quantas estão corretas: aterramento de carros, pneus de caminhão, electroscópio, lei de Coulomb, uso de chuteiras com cravos, condutividade térmica vs. elétrica e pintura eletrostática. Para resolver, a gente vai precisar entender:
  • O que é condutor, isolante e aterramento;
  • Como funciona um electroscópio e a ionização do ar;
  • A lei de Coulomb ( F = k,q1q2/r^2);
  • Por que cargas se acumulam ou se dissipam em diferentes alturas;
  • Princípios de pintura eletrostática;
  • Relação entre condutividade elétrica e térmica.

Passo 2

Analisando a afirmativa I: “Em pedágios há um arame que descarrega o carro antes de chegar à cabine”.
Teoria: se um carro entra numa cabine carregado, pode ocorrer faísca entre carro e cabina. O arame metálico faz o carro se “aterrar” antes, ou seja, elimina a carga estática.
Conclusão: está certinho.

Passo 3

Afirmativa II: “Pneus de caminhão que transportam gasolina são bons condutores elétricos”.
Teoria: ao escoar líquidos inflamáveis pode surgir eletricidade estática por atrito. Para evitar centelhas, adiciona-se ao composto do pneu cargas de carbono ou materiais que tornam o pneu um condutor fraco (semicondutor), permitindo a descarga lenta para o solo.
Conclusão: também está correta (eles não são tão condutores quanto metal, mas são feitos para não isolar totalmente a carga).

Passo 4

Afirmativa III: “Electroscópio carregado fecha as folhas mais rápido em grandes altitudes por causa de raios cósmicos”.
Teoria: em altitudes maiores há mais radiação cósmica, que ioniza o ar em volta do electroscópio. O ar ionizado conduz carga, descarregando o aparelho mais rápido e fazendo as folhas se aproximarem (fecharem).
Conclusão: certo.

Passo 5

Afirmativa IV: “Se os elétrons fossem positivos e os prótons negativos, a lei de Coulomb seria igual”.
Teoria: a lei de Coulomb é F = kq1q2r^2. O sinal da força vem do produto q1q2. Se invertêssemos o sinal das cargas, o produto continuaria o mesmo e a fórmula não mudaria.
Conclusão: correto.

Passo 6

Afirmativa V: “Não é bom usar chuteiras com cravos de metal num dia tempestuoso”.
Teoria: em tempestade há maior risco de descargas atmosféricas. Cravos metálicos são pontas que intensificam o campo elétrico e tornam você um canal melhor pra passagem de corrente. Ou seja, aumenta o perigo de faíscas ou até de um raio te atingir.
Conclusão: certo.

Passo 7

Afirmativa VI: “Um bom condutor elétrico é também um bom condutor de calor”.
Teoria: nos metais livres, elétrons móveis transportam carga e também energia térmica (lei de Wiedemann–Franz). Por isso, em geral, materiais que conduzem bem eletricidade conduzem bem calor.
Conclusão: ok.

Passo 8

Afirmativa VII: “Na pintura eletrostática, carrega-se o chassi e a névoa de tinta é atraída”.
Teoria: aplica-se carga elétrica no chassi e nos pigmentos da tinta, criando polaridade oposta. A atração eletrostática faz a tinta aderir de maneira uniforme.
Conclusão: também está correto.

Passo 9

Contando: I, II, III, IV, V, VI e VII são todas verdadeiras.

Resposta

e) todas estão corretas.

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