Uma horta comunitária avalia o uso de um pulverizador eletrostático para aplicar uma solução aquosa de sulfato…

Questão

Uma horta comunitária avalia o uso de um pulverizador eletrostático para aplicar uma solução aquosa de sulfato de cobre nas folhas. O equipamento fornece carga elétrica positiva às gotículas, enquanto as folhas apresentam carga negativa, aumentando a atração entre elas. A maior deposição pode reduzir a quantidade de solução utilizada, mas o sulfato de cobre pode irritar a pele e os olhos e, em concentrações elevadas, causar danos a organismos aquáticos. A carga de uma gotícula é +2,0 x 10^-12 C. Para uma estimativa, uma região da folha é modelada como uma carga puntiforme de -4,0 x 10^-8 C, situada a 0,10 m da gotícula. Considere o meio como vácuo, despreze outras forças e adote k = 9,0 x 10^9 N.m^2/C^2. Elabore um parecer técnico que determine o módulo e o sentido do campo elétrico produzido pela região da folha na posição da gotícula, calcule a força elétrica sobre a gotícula e avalie se o pulverizador deve ser adotado, propondo medidas para reduzir os riscos à saúde e ao ambiente durante o uso e o descarte da solução.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

O módulo do campo elétrico produzido pela região da folha é calculado por E = k.|Q|/r^2. Substituindo os dados, E = (9,0 x 10^9).(4,0 x 10^-8)/(0,10)^2 = 3,6 x 10^4 N/C. Como a carga da região da folha é negativa, o campo elétrico aponta para a folha. A força sobre a gotícula pode ser obtida por F = q.E: F = (2,0 x 10^-12).(3,6 x 10^4) = 7,2 x 10^-8 N. Como a gotícula tem carga positiva, a força possui o mesmo sentido do campo, ou seja, aponta para a folha. Portanto, a interação é atrativa. O pulverizador pode ser adotado de forma controlada, pois a atração elétrica tende a aumentar a deposição nas folhas e pode reduzir o desperdício e a quantidade de solução aplicada. Esse benefício físico, porém, não elimina a toxicidade do sulfato de cobre nem torna seu uso seguro em qualquer condição. A decisão deve considerar a concentração indicada para a cultura, o tempo e a frequência de exposição dos trabalhadores e a possibilidade de dispersão para o solo e para corpos de água. Durante o preparo e a aplicação, devem ser usados equipamentos de proteção adequados, como luvas, proteção para os olhos, roupa de proteção e proteção respiratória indicada no rótulo. A pulverização deve ocorrer sem vento forte, longe de pessoas, animais, cursos de água e áreas de criação de organismos aquáticos. Também é necessário calibrar o equipamento e preparar apenas a quantidade necessária. Sobras não devem ser lançadas no solo, em pias ou em rios. A solução residual e as embalagens devem receber a destinação prevista no rótulo e nas normas de recolhimento de resíduos agrícolas. Assim, a adoção é justificável apenas com controle da dose, redução da exposição, prevenção da contaminação ambiental e descarte responsável.

Explicação

A carga negativa da folha produz, na posição da gotícula, um campo dirigido para a folha. Como a gotícula é positiva, a força também aponta para a folha e tem módulo 7,2 x 10^-8 N. A avaliação adequada reconhece o benefício da deposição eletrostática, mas considera que ela não reduz por si mesma a toxicidade química do produto, exigindo controle de exposição e descarte responsável.

Raio-X da questão

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