Um dispositivo simples capaz de detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que…

Questão

Um dispositivo simples capaz de detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que pode ser feito com uma pequena esfera condutora suspensa por um fio fino e isolante. Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, então, ao aproximar novamente o bastão, eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído (etapa II). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera do pêndulo: POSSIBILIDADE ETAPA I ETAPA II ETAPA III 1 Neutra Negativa Neutra 2 Positiva Neutra Positiva 3 Negativa Positiva Negativa 4 Positiva Negativa Negativa 5 Negativa Neutra Negativa Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas possibilidades UNESP - 2010

1. A) 1 e 3.
2. B) 1 e 2.
3. C) 2 e 4.
4. D) 4 e 5.
5. E) 2 e 5.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Na etapa I, o pêndulo é repelido. Repulsão só ocorre entre corpos com cargas de mesmo sinal, então a esfera está eletrizada com a mesma carga do bastão. Um corpo neutro não repele outro eletrizado, então a etapa I não pode ser neutra. Passo 2: Na etapa II, o aluno segura a esfera com a mão, descarregando-a. Após a descarga, a esfera fica neutra. Ao aproximar o bastão, ela é atraída por indução, já que o bastão eletrizado polariza a esfera neutra. Assim, a etapa II é neutra, e uma esfera negativa ou positiva não poderia ser atraída nesse caso. Passo 3: Na etapa III, após tocar o bastão, a esfera recebe carga do mesmo sinal do bastão e volta a ser repelida. Logo, a carga da etapa III é igual à da etapa I. Passo 4: Analisando as possibilidades. A possibilidade 1 (neutra, negativa, neutra) é impossível, pois a esfera neutra não seria repelida na etapa I. A possibilidade 2 (positiva, neutra, positiva) é consistente: bastão positivo, repulsão, descarga com atração por indução e repulsão final. A possibilidade 3 (negativa, positiva, negativa) é impossível, pois a esfera descarregada fica neutra e não positiva. A possibilidade 4 (positiva, negativa, negativa) é impossível pelo mesmo motivo, já que a esfera descarregada não fica negativa. A possibilidade 5 (negativa, neutra, negativa) é consistente: bastão negativo, repulsão, descarga com atração por indução e repulsão final. Passo 5: Portanto, as possibilidades verdadeiras são a 2 e a 5, o que corresponde à alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Analise as interações de cargas e os efeitos de repulsão e atração no pêndulo.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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