1) Leia o texto a seguir, identifique a fenômeno fisico relatado descreve como ele ocorre e escreva em quais situações do seu cotidiano este fenômeno está presente. "Escavações arqueológicas mostraram que o âmbar já era conhecido pela hamem muitos séculos antes de Platão e mesmo de Tales. Ele era usado como jola ou ornamento. É bem provável que muitas pessoas que trabalhavam com ambar, o comercializavam ou simplesmente o manipulavam, tivessem observado bem antes de Platão e de Tales que ele tiriha a propriedade de atrair corpos leves ao ser atritado, embora não existan relatos históricos comprovando esta suposição. De qualquer forma, com certeza, sabe-se que pelo menos desde a época de Platšo, século IV a.C, o efeito âmbar já era conhecido na Grécia antiga. Por esta época, o âmbar provavelmente era atritado no cabelo, em um tecido, na pele de uma pessoa ou de um animal. E era observado que ele atrala corpos leves como plumas, palha seca, fiapos de tecido, pelo de animais ou farinha.
2) Explique quals foram as contribuições de Tales de Mileto, William Gilbert, Stephen Gray e Charles François Du Fry, Berijamin Franklin e Robert Andrewes Milikan para os estudos das cargas elétricas.
3)O que é o principio eletrostático? Explique e descreva.
4) O que é o principio da conservação das cargas elétricas? Explique e descreva.
5) Um corpo apresenta 3k10 protons e 4x10 elétrons. Considere a carga elementar igual a 16x10C. Qual a quantidade de carga deste corpo? Ele está carregado positivamente ou negativamente?
6) Três pequenas esferas de cobre, idênticas, são utilizadas em um experimento de Eletrostática. A
primeira, denominada A, está inicialmente eletrizada com carga Q = 2,40 nC; a segunda, denominada 8, não está eletrizada, e a terceira, denominada C, está inicialmente eletrizada com carga Q4,80 nC. Em um dado instante, são colocadas em contato entre si as esferas A e B. Após atingido o equilibrio eletrostático, A e B são separados uma da outra, e, então são postas em contato as
esferas Be C. Ao atingir o equilibrio eletrostático entre Be C, a esfera C terá ganhado ou perdido carga? Se sim qual a quantidade de carga transferida.
7) Qual a definição de materials condutores e isolante? Cite ao menos 5 exemplos de cada.
8)Em certos dias do ano, frequentemente tomamos pequenos "choque" ao fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais
provável que ocorram essas descargas elétricas?
) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna condutor.
a
) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente.
b
c) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade.
d)
A umidade do ar não influi nos fenômenos da eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a qualquer momento
Justifique a sua resposta.
9) Quais são os processos de eletrização? Explique cada um deles.
2) Explique quals foram as contribuições de Tales de Mileto, William Gilbert, Stephen Gray e Charles François Du Fry, Berijamin Franklin e Robert Andrewes Milikan para os estudos das cargas elétricas.
3)O que é o principio eletrostático? Explique e descreva.
4) O que é o principio da conservação das cargas elétricas? Explique e descreva.
5) Um corpo apresenta 3k10 protons e 4x10 elétrons. Considere a carga elementar igual a 16x10C. Qual a quantidade de carga deste corpo? Ele está carregado positivamente ou negativamente?
6) Três pequenas esferas de cobre, idênticas, são utilizadas em um experimento de Eletrostática. A
primeira, denominada A, está inicialmente eletrizada com carga Q = 2,40 nC; a segunda, denominada 8, não está eletrizada, e a terceira, denominada C, está inicialmente eletrizada com carga Q4,80 nC. Em um dado instante, são colocadas em contato entre si as esferas A e B. Após atingido o equilibrio eletrostático, A e B são separados uma da outra, e, então são postas em contato as
esferas Be C. Ao atingir o equilibrio eletrostático entre Be C, a esfera C terá ganhado ou perdido carga? Se sim qual a quantidade de carga transferida.
7) Qual a definição de materials condutores e isolante? Cite ao menos 5 exemplos de cada.
8)Em certos dias do ano, frequentemente tomamos pequenos "choque" ao fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais
provável que ocorram essas descargas elétricas?
) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna condutor.
a
) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente.
b
c) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade.
d)
A umidade do ar não influi nos fenômenos da eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a qualquer momento
Justifique a sua resposta.
9) Quais são os processos de eletrização? Explique cada um deles.
Lista de comentários
Resposta:
**1)** O fenômeno físico relatado é a eletrização por atrito. O âmbar, ao ser atritado, adquire carga elétrica negativa, atraindo corpos leves como plumas, palha seca, fiapos de tecido, pelo de animais ou farinha. Esse fenômeno está presente em situações cotidianas, como o atrito de materiais plásticos que podem gerar eletricidade estática.
**2)** As contribuições foram:
- **Tales de Mileto:** Propôs que o âmbar, quando atritado, adquire a capacidade de atrair objetos leves.
- **William Gilbert:** Estudou eletrização por atrito e cunhou os termos "eletrização" e "elétrico".
- **Stephen Gray:** Descobriu que a eletricidade pode ser transmitida por meio de materiais condutores.
- **Charles François Du Fay:** Propôs a teoria das duas espécies de eletricidade: vitreous (positiva) e resinous (negativa).
- **Benjamin Franklin:** Propôs a teoria do fluido elétrico único, demonstrou a conservação da carga e inventou o para-raios.
- **Robert Andrewes Milikan:** Mediu a carga do elétron usando a gota de óleo.
**3)** O princípio eletrostático afirma que corpos eletricamente carregados exercem forças elétricas um sobre o outro, seguindo a Lei de Coulomb.
**4)** O princípio da conservação das cargas elétricas estabelece que a quantidade total de carga elétrica em um sistema isolado permanece constante; não pode ser criada nem destruída, apenas transferida entre os corpos.
**5)** A quantidade de carga do corpo é calculada multiplicando o número de elétrons pelo valor da carga elementar. No caso, \((3 \times 10 - 4 \times 10) \times 16 \times 10^{-19} C = -16 \times 10^{-19} C\), indicando que o corpo está carregado negativamente.
**6)** A esfera C terá perdido carga. A quantidade de carga transferida é \(Q/2\), onde \(Q\) é a carga inicial da esfera C.
**7)** Materiais condutores permitem o livre movimento de cargas elétricas (ex.: metais). Isolantes dificultam esse movimento (ex.: vidro, plástico).
**8)** A resposta correta é **c) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade.** A umidade ajuda na condução de cargas.
**9)** Os processos de eletrização são atrito (transferência de elétrons por contato), contato (transferência de elétrons por atrito após contato) e indução (criação de regiões carregadas sem contato direto).
Resposta:
Explicação:
1) O fenômeno físico descrito no texto é a eletrização por atrito, também conhecida como eletricidade estática. Esse fenômeno ocorre quando o âmbar é atritado com outros materiais, como cabelo, tecido ou pele, e adquire a propriedade de atrair corpos leves, como plumas, palha seca, fiapos de tecido, pelo de animais ou farinha. No cotidiano, esse fenômeno pode ser observado em situações como atritar um balão de borracha no cabelo e ver os fios de cabelo se aproximarem do balão ou esfregar uma caneta em um pedaço de papel e ver pequenos pedaços de papel serem atraídos pela caneta.
2) As contribuições de Tales de Mileto, William Gilbert, Stephen Gray, Charles François Du Fay, Benjamin Franklin e Robert Andrewes Millikan para os estudos das cargas elétricas foram as seguintes:
- Tales de Mileto: Tales foi um dos primeiros filósofos gregos a estudar eletricidade e magnetismo. Ele descobriu que o âmbar, quando atritado, adquire a propriedade de atrair pequenos objetos leves.
- William Gilbert: Gilbert foi um médico inglês que realizou estudos sobre magnetismo e eletricidade. Ele cunhou o termo "eletricidade" e realizou experimentos para entender as propriedades dos corpos eletrizados.
- Stephen Gray: Gray foi um cientista inglês que realizou experimentos com eletricidade estática. Ele descobriu que alguns materiais, como a seda, são isolantes e não conduzem eletricidade.
- Charles François Du Fay: Du Fay foi um cientista francês que fez importantes contribuições para a compreensão das cargas elétricas. Ele descobriu que existem dois tipos de eletricidade, que chamou de eletricidade vítrea (positiva) e eletricidade resinosa (negativa).
- Benjamin Franklin: Franklin foi um dos fundadores dos Estados Unidos e também realizou importantes experimentos com eletricidade. Ele propôs a teoria do "fluidum elétrico", que explicava que a eletricidade era uma espécie de fluido que poderia se acumular em objetos.
- Robert Andrewes Millikan: Millikan foi um físico americano que realizou o famoso experimento da gota de óleo, que permitiu a determinação da carga do elétron. Seus estudos contribuíram para a compreensão mais profunda das cargas elétricas.
3) O princípio eletrostático é uma das leis fundamentais da eletricidade que descreve o comportamento das cargas elétricas em repouso. Esse princípio estabelece que as cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, enquanto as cargas elétricas de sinais opostos se atraem. Isso significa que se tivermos duas cargas elétricas positivas, elas irão se afastar uma da outra, e se tivermos uma carga elétrica positiva e outra carga elétrica negativa, elas irão se atrair. Esse princípio é essencial para entender o comportamento das cargas elétricas em diversos fenômenos e aplicações, como a eletricidade estática, a formação de campos elétricos e o funcionamento de dispositivos eletrônicos.
4) O princípio da conservação das cargas elétricas afirma que a carga elétrica total em um sistema isolado permanece constante ao longo do tempo. Isso significa que a quantidade total de cargas positivas e negativas em um sistema fechado não se altera, mesmo que ocorram transferências de cargas entre os objetos dentro desse sistema. Esse princípio está baseado na lei da conservação da carga, que é uma das leis fundamentais da eletricidade.
5) Para calcular a quantidade de carga do corpo, é necessário saber a carga de um próton e de um elétron. Considerando a carga elementar igual a 1,6 x 10^-19 C, podemos calcular a quantidade de carga do corpo da seguinte forma:
Quantidade de carga = (número de prótons x carga do próton) - (número de elétrons x carga do elétron)
Quantidade de carga = (3 x 10) x (1,6 x 10^-19 C) - (4 x 10) x (1,6 x 10^-19 C)
Quantidade de carga = (48 x 10^-19 C) - (64 x 10^-19 C)
Quantidade de carga = -16 x 10^-19 C
Portanto, o corpo está carregado negativamente, pois possui um excesso de elétrons em relação aos prótons.
6) Quando as esferas A e B são colocadas em contato, ocorre a transferência de carga entre elas até atingir o equilíbrio eletrostático. Como a esfera A tem uma carga inicial de 2,40 nC e a esfera B está inicialmente não eletrizada, haverá uma transferência de carga da esfera A para a esfera B até que ambas tenham cargas iguais.
Após a separação das esferas A e B, elas terão a mesma carga, que será a média das cargas iniciais. Portanto, cada uma terá uma carga de 1,20 nC.
Em seguida, quando as esferas B e C são colocadas em contato, novamente ocorre a transferência de carga até atingir o equilíbrio. Como a esfera B está carregada com 1,20 nC e a esfera C tem uma carga inicial de 4,80 nC, haverá uma transferência de carga da esfera B para a esfera C até que ambas tenham cargas iguais.
Para calcular a quantidade de carga transferida, subtraímos a carga final da esfera B (1,20 nC) da carga inicial da esfera C (4,80 nC):
Quantidade de carga transferida = carga inicial da esfera C - carga final da esfera B
Quantidade de carga transferida = 4,80 nC - 1,20 nC
Quantidade de carga transferida = 3,60 nC
Portanto, a esfera C terá ganhado uma carga de 3,60 nC.
7) Os materiais condutores são aqueles que permitem o fluxo livre de cargas elétricas, ou seja, os elétrons podem se mover facilmente através desses materiais. Alguns exemplos de materiais condutores são:
- Metais, como cobre, alumínio, ouro e prata.
- Água (em forma líquida).
- Grafite.
- Solo úmido.
- Corpos humanos (pois contêm água e eletrólitos).
Por outro lado, os materiais isolantes são aqueles que não permitem o fluxo livre de cargas elétricas. Os elétrons nesses materiais não podem se mover facilmente. Alguns exemplos de materiais isolantes são:
- Plástico.
- Vidro.
- Madeira.
- Borracha.
- Papel.
8) A resposta correta é a opção b) Em dias secos, pois o ar seco é um bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente.
Em dias secos, a umidade do ar é baixa, o que reduz a condutividade elétrica do ar. Isso significa que o ar seco não é tão eficiente em dispersar ou dissipar cargas elétricas, levando a uma maior chance de acumulação de cargas em objetos próximos. Quando tocamos em um objeto eletrizado, como fechar a porta do carro ou cumprimentar alguém com um aperto de mãos, ocorre a transferência de cargas entre os corpos, resultando em uma pequena descarga elétrica perceptível como um "choque".
9) Os processos de eletrização são:
- Eletrização por atrito: ocorre quando dois corpos são atritados um contra o outro e, como resultado, transferem cargas elétricas entre si. Um corpo ganha elétrons e se torna eletrizado negativamente, enquanto o outro corpo perde elétrons e se torna eletrizado positivamente.
- Eletrização por contato: acontece quando dois corpos eletrizados são colocados em contato físico. Nesse processo, as cargas elétricas se redistribuem entre os corpos, igualando suas cargas. Se um corpo possui uma carga maior que o outro, ocorrerá uma transferência de cargas até que ambos tenham cargas iguais.
- Eletrização por indução: ocorre quando um corpo eletrizado é aproximado de um corpo neutro, sem haver contato direto entre eles. A proximidade do corpo eletrizado induz um deslocamento de cargas no corpo neutro, resultando em uma separação de cargas positivas e negativas. Esse processo cria uma diferença de potencial entre as regiões do corpo neutro, levando à eletrização.
É importante ressaltar que esses processos são formas de transferência de cargas elétricas entre os corpos, resultando em sua eletrização.