Em uma demonstração de eletrostática, uma esfera leve de isopor recebeu uma carga elétrica e foi aproximada…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma demonstração de eletrostática, uma esfera leve de isopor recebeu uma carga elétrica e foi aproximada, sem tocar, de uma lata metálica inicialmente neutra. Ao se aproximar da lata, a esfera deslocou-se em sua direção. Como os elétrons podem se mover pelo metal, eles se redistribuíram na lata durante a aproximação, sem que houvesse transferência de carga entre os corpos. Com base no texto, assinale a alternativa que explica corretamente o movimento da esfera e a relação entre sua carga e a lata metálica.
- A) A esfera é repelida porque a lata concentra cargas de mesmo sinal na face mais próxima, reforçando a repulsão entre os corpos.
- B) A esfera permanece em repouso porque uma lata inicialmente neutra não produz força elétrica sobre um corpo carregado que se aproxima.
- C) A esfera é atraída somente se sua carga for positiva, pois cargas negativas não conseguem polarizar uma lata metálica neutra.
- D) A esfera é atraída porque a lata se polariza, concentrando cargas de sinal oposto no lado mais próximo, embora permaneça eletricamente neutra no total.
- E) A esfera é atraída porque a lata adquire permanentemente carga de sinal oposto, mesmo sem contato ou ligação com a Terra.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. A esfera está carregada e a lata é neutra. Como não há contato, não há transferência de carga, apenas indução (polarização) por redistribuição dos elétrons livres do metal. Passo 2: Explique a polarização. Se a esfera tiver carga positiva, ela atrai elétrons livres para a face da lata mais próxima, que fica com carga negativa, enquanto a face mais distante fica com carga positiva. Passo 3: Explique o movimento. A face mais próxima tem carga de sinal oposto à da esfera e está a menor distância, então a atração prevalece sobre a repulsão da face mais distante e a esfera é atraída. Passo 4: Confirme a neutralidade. A carga total da lata continua zero, pois os elétrons apenas se redistribuíram. Passo 5: Analise as demais alternativas. A: a face próxima recebe carga de sinal oposto, não de mesmo sinal, então não há repulsão. B: um corpo neutro é polarizado e produz força atrativa sobre um corpo carregado que se aproxima. C: a polarização ocorre com cargas positivas e negativas, então a atração não depende do sinal da carga. E: a lata não adquire carga permanente; a carga induzida desaparece quando a esfera se afasta e não há ligação com a Terra no enunciado.
💡 Dica: Descreva a interação entre cargas elétricas.
Alternativa por alternativa
Acredita que a lata neutra passa a ter carga de mesmo sinal da esfera na face próxima, confundindo indução com transferência de carga por contato.
Supõe que só há força elétrica entre corpos quando ambos estão carregados, ignorando que um corpo neutro pode ser polarizado e atraído.
Por que engana: Confundir a atração entre cargas opostas com a repulsão entre cargas iguais, levando a uma resposta incorreta sobre o movimento da esfera.
Acha que apenas cargas positivas conseguem polarizar um corpo neutro, confundindo o efeito de indução com a atração entre cargas de sinais opostos.
A carga da esfera provoca uma redistribuição dos elétrons livres na lata, fenômeno chamado indução ou polarização eletrostática. Assim, cargas de sinal oposto ao da esfera ficam mais próximas dela, enquanto cargas de mesmo sinal se afastam para a região mais distante. Como a força elétrica é mais intensa a menores distâncias, a atração entre a esfera e a região próxima supera a repulsão entre a esfera e a região distante. A lata não adquire carga elétrica resultante, pois não houve contato nem aterramento.
Entende que a indução deixa a lata permanentemente carregada, como ocorre na eletrização por contato ou atrito, e não percebe que a carga induzida some quando a esfera se afasta.
Raio-X da questão
cargas elétricas
avaliacao
interação entre cargas elétricas · forças eletrostáticas
Revisar os princípios de eletricidade e interação entre cargas.
Confundir a atração entre cargas opostas com a repulsão entre cargas iguais, levando a uma resposta incorreta sobre o movimento da esfera.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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