Eletrostática - Constante dielétrica do meio

Em uma prática de laboratório, um estudante eletrizou uma esfera condutora e a colocou sobre um suporte isolante em uma bancada, na qual havia também um pêndulo neutro e um recipiente com água referente a outra prática. Após posicionar a esfera próxima ao pêndulo, este passou a fazer um ângulo de inclinação TETA em relação à vertical. Percebendo que a prática havia funcionado, o estudante deixou o laboratório e, quando retornou após algum tempo, observou que o ângulo de inclinação do pêndulo diminuiu para um valor ALFA, como ilustrado. 


A evaporação da água no recipiente alterou a inclinação do pêndulo devido à diminuição do(a)


a) rigidez dielétrica do ar.
b) condutividade elétrica do ar.
c) equilíbrio eletrostático da esfera.
d) eletrização entre a esfera e o pêndulo.
e) escoamento das cargas elétricas do pêndulo.


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Essa questão é de um simulado com gabarito comentado. Sobre a alternativa correta (A), é dito que: "Com a evaporação da água, o ar do laboratório torna-se mais condutor devido à polaridade das moléculas de água. Dessa maneira, a rigidez dielétrica do ar diminuirá e, consequentemente, a intensidade da FEL sobre o pêndulo também."


Relendo meus resumos de Eletrostática, me recordo que:






*ε0 = permissividade absoluta do vácuo

Sim, pode ser extrapolada para dois corpos qualquer, sejam esferas ou sejam corpos com a mais variadas formas.

Lembre-se apenas do seguinte: no caso de duas esferas condutoras carregadas, as cargas elétricas vão ser distribuídas uniformemente pelas superfícies das mesmas; e o campo elétrico dentro delas é nulo.

Para calcular o campo elétrico de cada esfera, ou a força entre elas, a distância d corresponde à distância entre os centros das esferas. Matematicamente, tudo se passa como se a carga de cada esfera estivesse concentrada no seu centro.

Já no caso de corpos irregulares, com pontas, por exemplo, a distribuição de cargas não é uniforme, logo, o campo e a força podem variar.

Boa tarde, Elcioschin!
Qual deve ser minha análise pra eliminar a letra C) equilíbrio eletrostático da esfera?

Com a proximidade do pêndulo neutro, duas coisas vão acontecer:

1) A parte esquerda do pêndulo (mais perto da esfera) ficará com carga de sinal oposto à de esfera e a parte direita, com carga de mesmo sinal da esfera.

2) A parte direita da esfera ficará com maior concentração de cargas e a parte esquerda com menor concentração.

Mas isto não tem nada a ver com a variação do ângulo, já que a carga da esfera e a do pêndulo não mudam.

Além disso, tanto no 1º quanto no 2º caso, o equilíbrio eletrostático existe. Ele só deixa de existir enquanto o pêndulo se aproxima ou se afasta, pois, nestes casos haverá movimentação de cargas, tanto na esfera quanto no pêndulo.