UFTM 2012 - Dúvida sobre o gabarito

por sergiodouwens Dom 16 Fev 2020, 23:41

Olá a todos.

Sou um frequentador do fórum, no entanto essa é a minha primeira postagem.
Estou com uma dúvida com relação ao gabarito da seguinte questão:

"Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”?"

O gabarito oficial (ou ao menos o que é dado como correto por todos os sites que visitei) é:

b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração.

Não possuo nenhuma dúvida sobre os processos de eletrização por atrito e por indução. De fato, essa poderia ser a resposta correta se não fosse a alternativa:

c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede.

Essa alternativa me parece a mais correta, uma vez que a força eletrostática não pode equilibrar a força peso sobre a bexiga por serem vetores perpendiculares. A força eletrostática, nesse caso, contribui para o aumento da reação normal sobre a bexiga aumentando portanto, a força de atrito estático.

Há algum erro no meu raciocínio?

Desde já agradeço.

por **Elcioschin** Ter 18 Fev 2020, 00:53

Se a bexiga estivesse sem nenhuma carga ela cairia, pois a única força atuando nela é o seu peso. Neste caso c) não funcionaria.

A força de atrito só passou a existir porque apareceu uma força normal N empurrando a bexiga sobre a parede: Fa = μ.N

E esta força N só pode ser devida à uma força de atração entre as cargas da bexiga e as cargas da parede.

c) sozinha não explica o fenômeno

por sergiodouwens Ter 18 Fev 2020, 12:40

Elcioschin escreveu:Se a bexiga estivesse sem nenhuma carga ela cairia, pois a única força atuando nela é o seu peso. Neste caso c) não funcionaria.

A força de atrito só passou a existir porque apareceu uma força normal N empurrando a bexiga sobre a parede: Fa = μ.N

E esta força N só pode ser devida à uma força de atração entre as cargas da bexiga e as cargas da parede.

c) sozinha não explica o fenômeno

Muito obrigado pela resposta, Mestre.

No entanto, minha dúvida sobre a validade da resposta do gabarito ainda permanece.

Apenas para que o senhor não fique preso tratando de alguns pontos triviais, vou colocar um breve currículo da minha formação. Sou formado em Física e atualmente sou professor no Ensino Médio e cursinhos. Meu interesse na questão é propor aos meus alunos uma discussão interessante.

Claramente a alternativa c) sozinha não explica o fenômeno pois na ausência da força normal não haverá força de atrito. No entanto, penso que b) também não explica o fenômeno sozinho pois a força eletrostática não equilibra a força peso.

O mesmo problema aparece ao colocar um imã na geladeira. Uma geladeira limpa pode ser capaz de manter o imã estático, no entanto, caso esteja mais engordurada, o imã escorrega pela geladeira devido ao menor coeficiente de atrito entre os materiais.

O senhor acredita que seria uma questão passível de recurso? Ou apenas a afirmação da alternativa b) é suficiente para explicar o fenômeno?

Para mim, em síntese, c) só existe por causa de b). O fenômeno só ocorre porque c) é verdadeiro. Na ausência de c), não há "mágica".

Aprecio muitas suas respostas pois são sempre bem embasadas fisicamente.

por **Elcioschin** Ter 18 Fev 2020, 13:49

Eu diria que a questão está mal formulada, o que permite mais de uma interpretação. A alternativa c) poderia ser escrita diferente, por exemplo:

b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração entre bexiga e parede, originando uma força normal da bexiga sobre a parede e consequentemente uma força de atrito, que equilibra o peso da bexiga.

c) teria que ser alterada

Tudo que você disse, do ponto de vista da física está totalmente correto e "bate" exatamente com o que eu disse.

Curiosamente eu também dei muita aula de Física no Ensino Médio e cursinhos, durante e após me formar em engenharia elétrica.

Que matérias você leciona?

por sergiodouwens Ter 18 Fev 2020, 20:08

Muito obrigado.

Como não encontrei nenhuma discussão sobre essa questão na internet e todos os sites em que pesquisei trazia apenas o gabarito, me senti no desejo de ratificar meu pensamento. Acredito que ficou aqui registrada uma discussão interessante sobre o assunto.

Quanto a sua pergunta, leciono apenas Física no Ensino Médio e em cursinho em Santos/SP, que como pude ver, é também vossa cidade, confere?

Não estou a par de todas as regras do fórum. Marco já como resolvido ou espero caso alguém deseje fazer algum comentário?

Muito obrigado pela discussão e pelo nível de qualidade do fórum.

por **Elcioschin** Ter 18 Fev 2020, 20:36

Acho que deve ficar assim, para eventual comentários de outros usuários.
De qualquer forma, mesmo dada como concluída, a questão pode ser reaberta a qualquer tempo, por qualquer usuário. Se isto acontecer, todos que dela participaram são automaticamente avisados por e-mail e a questão passa a ocupar o 1º lugar da fila.

Discutir um tema é sempre interessante: todos aprendem com a discussão.

Não vi o seu local de origem no seu perfil. Você mora em Santos?
Eu me formei na UFJF e lá fui monitor de eletricidade. Em Minas dei aulas no EM e em cursinhos, de Mecânica, Termologia, Acústica e Óptica. Em Santos, para onde vim em 1970, dei aulas de Eletricidade em cursinho na década de 70
E estou colaborando, aprendendo e me divertindo no fórum desde a sua fundação, em 2009.

Sugiro dar uma lida nas Regras, para entender melhor o fórum. Qualquer dúvida, estamos à disposição.

Bem-vindo ao fórum e contamos com a sua participação.