Só para quem sabe Física! Eletrostática?

Question

Eu estou começando a estudar , a parte de eletromagnetismo... mas ainda tou com um pouco de dificuldade..
vê se vcs podem me ensinar alguns exercícios, tentei fazer... mas não consegui muito bem..
então vai lá...

1) três esferas metálicas, idênticas, eletricamente neutras, são munidas de hastes suportes verticais isolantes. Eletriza-se a esfera B com carga Q = 16uC . Faz_se o contacto entre as esferas A e B ; após realiza-se o contacto entre as esferas A e C e finalmente o contacto entre B e C . Qual será a distribuição final de carga para a esfera C ?

2) Pode me explicar qual a função do “ fio Terra” ? como ele actua? Veja se consegue entender essa questão..
Imagine uma figura( não consigo passar para cá a imagem..) , a figura representa uma sequencia de operações , executada da esquerda para a direita, usando um bastão isolante carregado positivamente e uma esfera condutora , inicialmente descarregada, que pode ser ligada à terra través da chave C.
No quadro1, o bastão é aproximado da esfera condutora, enquanto a chave C permanece aberta. No quadro 2 , a chave c é fechada, enquanto o bastão permanece na sua posição. No quadro 3, a chave C é aberta, enquanto o bastão ainda permanece na sua posição. No quadro 4, o bastão é afastado, enquanto a chave C permanece aberta.
Qual(ias) das esferas ( 1, 2, 3, 4), estão descarregada, carregada positivamente e carregadas negativamente?

dscp a extensão da pergunta...

Mt obrigada :D

bjx

Answer 1

A primeira questão envolve eletrização por contato. Quando isso acontece com "esferas idênticas", como é o caso, cada esfera fica com a média aritmética das cargas (soma algébrica,levando-se em conta o sinal, de cada carga). Assim, então teremos o seguinte:
Inicialmente==> A=0 // B=16 // C=0 (não usarei o sinal de micron, pois não sei como fazer)

A em contato com B ==> A=B = (0 +16)/2 = 8

A em contato com C==> A=C = (8 + 0)/2 = 4

B em contato com C==> B=C = (8 + 4)/2 = 6

Portanto, a esfera C terá, no final do processo, 6 micron Coulombs.

Quanto à questão 2, traata-se de eletrização por indução.
Se entendi o esquema é o seguinte:

O fio terra é um caminho para a passagem de elétrons seja da esfera, no caso, para a Terra ou o contrário. entendemos sempre que o que se move são os elétrons, não os prótons, dessa forma seu problema fica assim:

Quadro 1: Bastão positivo se aproxima de esfera descarregada. O bastão vai atrair as cargas negativas, criando uma polaridade, ou seja, uma lado fica positivo e o outro negativo, mas a esfera ainda está NEUTRA , não se introduziu cargas, nem tirou;

Quadro 2: Com a chave ligada, elétrons poderão subir da terra para a esfera, e farão isso por que existe um lado da esfera que está com excesso de cargas positivas, com isso a esfera vai ficar NEGATIVA, recebeu cargas negativas;

Quadro 3: Com a chave C aberta, para de subir elétrons para a esfera. a esfera continua com excesso de cargas NEGATIVAS, mas como o bastão ainda está perto, a esfera ainda está polarizada, um lado positivo e outro negativo, não iguais;

Quadro 4: Afastando-se o bastão, as cargas negativas , em excesso, serão atraídas pelas positivas, mas a esfera ficará, finalmente, NEGATIVA.

Nesse processo todo, portanto, a esfera sai de um estado neutro para um negativo.

O bastão é chamado indutor e a esfera de corpo induzido, sempre o indutor e o induzido ficam com sinais trocados.

Espero ter ajudado.

Answer 2

Não é a minha área