2 Você dispõe de duas esferas metálicas A e B , idênticas, neutras e fixas em suporte de madeira (material isolante). Deseja-se carregar A utilizando B. Para isto, em um dado instante, o condutor A é posicionado sobre uma mesa e o condutor B, é então carregado, com carga igual a
. Descreva um procedimento para eletrizar a esfera A de forma que elas fiquem:
a)
com cargas de sinais opostos e de valores absolutamente iguais;
b)
com cargas de sinais iguais e de valores absolutamente iguais.
a)
b)
Passo 1
Resumindo o que temos: duas esferas metálicas idênticas A e B, inicialmente neutras e isoladas. A esfera B é carregada com
e queremos usar B para eletrizar A de dois modos distintos:
a) por indução, de modo a ficarem com sinais opostos e mesma magnitude;
b) por contato, de modo a ficarem com sinais iguais e mesma magnitude.
a) por indução, de modo a ficarem com sinais opostos e mesma magnitude;
b) por contato, de modo a ficarem com sinais iguais e mesma magnitude.
Passo 2
Para obter cargas de sinais opostos e valores absolutamente iguais (caso a), usamos eletrização por indução:
- Aproximo a esfera B (já com
) de A, sem que toquem. Isso polariza A, atraindo elétrons para o lado mais próximo a B. - Conecto temporariamente A à terra; enquanto o aterramento estiver ligado, elétrons da Terra sobem e neutralizam a carga positiva induzida na parte mais afastada de A.
- Desconecto A da terra — agora A ficou com excesso de elétrons, isto é, carga líquida negativa.
- Afasto B; a esfera A permanece com carga
e B continua com
. Assim, sinais opostos e mesma magnitude.
Passo 3
Para obter cargas de sinais iguais e valores absolutamente iguais (caso b), usamos eletrização por contato:
- Levo B (com
) a tocar A (neutra). Nesse contato, as cargas livres se redistribuem igualmente porque as esferas são idênticas. - Separo as esferas. O total de carga era
, então cada uma fica com metade:
Ambas têm agora carga positiva de mesmo valor
.
Resposta
a) A fica com
e B com
.
b) A e B ficam ambas com .
b) A e B ficam ambas com