Esfera e Bastão - Unesp - Tópicos de Física

(Unesp-SP) 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:



Gabarito:
a) 1 e 3. c) 2 e 4. e) 2 e 5. b) 1 e 2. d) 4 e 5.

Questão básica, mas tive dificuldades em esquematizá-la...
Qualquer ajuda é bem-vinda.

Na primeira etapa, o pêndulo deve ter a mesma carga do bastão pois foi repelido. Então na I pode ser positivo ou negativo(não sabemos a carga do bastão).

Na segunda etapa, o garoto descarregou o pêndulo. Então na II deve ser neutra a carga. Isso já elimina muitas opções deixando só a 2 e 5

Na terceira etapa, ele encosta os dois e deixa com a mesma carga novamente. Então na III pode ser negativo ou positivo igual a primeira etapa.

As únicas possibilidades que obedecem a essas 3 etapas são 2 e 5.

Mesmo estando neutro o pêndulo moveu-se? Ele não deveria estar eletrizado para descrever tal movimento?

Quando aproxima o bastão eletrizado, os prótons e elétrons do pêndulo irão se ordenar de acordo com a carga do bastão. Estude o processo de eletrização por indução.

RodrigoA.S escreveu:Quando aproxima o bastão eletrizado, os prótons e elétrons do pêndulo irão se ordenar de acordo com a carga do bastão. Estude o processo de eletrização por indução.

Iae, Rodrigo!

É possível que os prótons se ordenem de acordo com a carga externa?

Por ordenar você quer dizer que, em uma bola, por exemplo, se aproximarmos uma carga elétrica negativa (sem entrar em contato com a bola e assumindo que a bola é condutora) os elétrons vão fluir e "fugir" no sentido oposto e, dai, vai ficar uma concentração de elétrons maior de um lado do que do outro?

Eaee, Felipe! Isso mesmo! Como os prótons vão estar mais próximos do bastão do que os elétrons, a força de atração será maior do que a de repulsão. Dessa forma, irá ocorrer atração entre o bastão e o pêndulo.

atah, valeu! 

Obrigado Felipe e Rodrigo.

Ajudaram bastante...