Questão mal-formulada sobre eletrostática?

por laiolabdacides Sex 18 Abr 2014, 14:10

A meu ver, há algum erro nessa questão, uma vez que o gabarito oficial foi a letra C. Ela contraria um experimento idêntico que vi no youtube:

.

Parece que o enunciado da questão já tem um erro, pois não poderia ser gerada uma carga induzida que anularia por completo a carga da esfera. A esfera deveria dividir sua carga com a caixa metálica, e cada um dos dois corpos deveria sair dali com metade da carga total do sistema.

C só seria possível (carga da esfera anulada após contato) se a caixa estivesse aterrada. Não é isso?

Me ajudem a desvendar esse mistério.

69-(UFJF-MG-012)

A Figura (A) mostra uma esfera metálica, com carga positiva (+q), presa por um fio isolante para ser introduzida em

uma caixa metálica inicialmente neutra e isolada por uma base de borracha. Quando a esfera fica suspensa dentro da caixa sem contato com ela, como mostra a Figura (B), aparece uma carga (– q) distribuída em sua superfície interna

e outra carga (+q) em sua superfície externa. Quando a esfera toca o fundo, ela e a caixa passam a compor um único

corpo condutor, Figura (C).

Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA.

a) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (– q).

b) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q).

c) A esfera sai da caixa em (D) completamente descarregada, e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa.

d) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (– q), e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície interna da caixa.

e) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q), e todo excesso de carga (– q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa.

por **Euclides** Sex 18 Abr 2014, 14:46

A alternativa correta é c). Por contato interno ocorre transferência total das cargas, que pode ser repetida indefinidamente. Esse é o princípio de funcionamento do gerador de van der Graaf.

por laiolabdacides Sex 18 Abr 2014, 18:04

Euclides escreveu:A alternativa correta é c). Por contato interno ocorre transferência total das cargas, que pode ser repetida indefinidamente. Esse é o princípio de funcionamento do gerador de van der Graaf.

Mas Euclides, me ajude a entender qual é a diferença entre a esfera do exercício e a garrafa no experimento do youtube que postei. Nele, a garrafa eletrifica a lata por contato; em seguida, a lata é aterrada e perde a carga; sem precisar recarregar a garrafa, ele a encosta novamente na lata, e a lata volta a ficar eletrificada (calculo que da segunda vez, com apenas metade da carga da primeira eletrificação), provando que a carga da garrafa não foi totalmente transferida no primeiro contato, apenas reduzida (pela metade).

Faz difença o material do corpo eletrificado?

Que vc quer dizer com "contato interno" a caixa simplesmente polarizou suas cargas em lados opostos por indução, e para isso ocorrer, não importa a geometria do objeto metálico, não é?

por **Euclides** Sex 18 Abr 2014, 18:35

- No vídeo não há contato interno
- a lata é carregada por indução e aterramento
- o aparelho que se aproxima recebe uma fem induzida que acende a lâmpada

são duas coisas absolutamente diferentes

O que se tem no exercício é o princípio de carga de um gerador de van der Graaf que por contato interno pode receber cargas elevadíssimas gerando grandes potenciais elétricos: