EEAR 2023 (CFS 1) — questão 82 de Física
Enunciado em texto
Duas esferas metálicas e eletricamente neutras, X e Y, são montadas sobre bases diferentes, ambas feitas de material isolante. Inicialmente, a esfera metálica X está próxima a um bastão negativamente carregado, sem tocá-lo. Em seguida, outra esfera Y toca a esfera X e, nesse momento, ambas as esferas estão sujeitas ao campo elétrico gerado pelo bastão. Com o bastão carregado ainda próximo de X, a esfera Y é afastada de X e, em seguida, o bastão é afastado de ambas cessando a ação do seu campo elétrico. Assinale corretamente a alternativa que indica, respectivamente, as cargas das esferas X e Y logo após o afastamento do bastão carregado.
a) neutra e neutra
b) positiva e positiva
c) negativa e positiva
d) positiva e negativa
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2023 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: as cargas de X e de Y no fim do processo de indução.
Passo 1 — X e Y juntas formam um só condutor. Com as esferas em contato, os elétrons livres podem passar de uma para a outra. O bastão negativo repele elétrons: eles fogem para o lado mais distante dele, que é a esfera Y (ela encosta em X, que é a que está perto do bastão).
Passo 2 — separar com o bastão ainda perto. Afastando Y enquanto o bastão mantém essa distribuição, os elétrons em excesso ficam presos em Y, e X fica com falta de elétrons:
• X: positiva;
• Y: negativa, com carga de mesmo módulo.
Passo 3 — tirar o bastão. Agora as esferas estão separadas e apoiadas em isolantes: as cargas não têm para onde ir. As duas continuam eletrizadas.
Conferindo: a carga total do sistema X + Y continua zero, como no começo (conservação da carga). Por isso as duas não podem ficar com o mesmo sinal (B), e a que fica perto do bastão negativo tem de ser a positiva, o que elimina (C).
⚠️ A armadilha: a alternativa A, achando que, como nada tocou no bastão, nada fica carregado. A indução separa cargas, e separar as esferas antes de tirar o bastão “congela” essa separação.
A ideia em uma frase: na indução, o lado perto do indutor fica com carga oposta à dele e o lado longe com carga de mesmo sinal; separando as partes com o indutor presente, as cargas ficam.
Resposta: alternativa D (X positiva e Y negativa).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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