Exercícios Resolvidos de Indução eletrostática

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Enunciado

A figura abaixo mostra dois cubos de plástico carregados, que se atraem segundo a Lei de Coulomb.

Um terceiro cubo (cubo 3) condutor descarregado é colocado separadamente próximo aos cubos 1 e 2. Qual das seguintes figuras descreve as forças entre os cubos 1 e 3 e entre os cubos 2 e 3?

  1. I
  2. II
  3. III
  4. IV
  5. V

Passo 1

Primeiramente, vemos que os cubos 1 e 2 têm cargas opostas! Não sabemos quem é positivo e quem é negativo, mas sabemos que as cargas de cada um são opostas!

Passo 2

Vamos supor que agora aproximamos um cubo carregado positivamente de um cubo descarregado condutor. Por indução a face do cubo condutor mais próxima ao cubo carregado vai ficar negativa enquanto que a face mais afastada vai ficar positiva, como essa figura

A face carregada negativamente é atraída enquanto que a face carregada positivamente é repelida pelo cubo carregado, assim se desenhamos as forças sobre o cubo condutor

A força na face carregada positivamente é menor por que ela está mais afastada. Assim a força resultante sobre o cubo condutor é de atração pro caso do cubo carregado positivamente!

Agora vamos supor que temos um cubo carregado negativamente de frente com o cubo carregado. A face do condutor mais perto do cubo carregado ficará com carga positiva enquanto que a face mais afastada irá ficar com carga positiva, como essa figura

Assim se apontarmos as forças como no caso anterior

A força resultante também será de atração!

Assim vemos que ao aproximar um cubo carregado de um cubo neutro condutor, o cubo condutor será atraído pelo cubo carregado independentemente do sinal da carga do cubo carregado!

A opção que mostra isso é a opção (C)!

Resposta

Letra c.

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