Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 x 10-12 C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 10-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente,
a) zero e zero
b) zero e – 5,0 x 10-12
c) – 2,5 x 10-12 C e – 2,5 x 10-12
d) – 2,5 x 10-12 C e + 2,5 x 10-12
e) + 5,0 x 10-12 C e zero.
Tags – Física, eletrostática, eletrização, aterramento de condutor, cálculo de carga elétrica.
Resolução
Na eletrostática a Terra é vista como uma esfera condutora, de potencial neutro e raio infinito (aproximações boas para a maioria das situações). Assim, quando colocamos um condutor isolado em contato com a Terra, toda sua carga elétrica vai para o planeta (ou elétrons fluem para o condutor se ele estiver positivamente carregado). Isso devido à regra de eletrização por contato, que diz que quando dois condutores isolados entram em contato, a carga total é dividida proporcionalmente as dimensões dos objetos, como a dimensão da Terra pode ser considerada infinita perto de objetos em sua superfície, toda a carga flui para a Terra deixando o objeto neutro.
Na questão, podemos determinar a carga transferida entre os objetos pelo produto da intensidade da faísca pelo seu tempo de duração:
Q = i.Δt = 10-11A.0,5s = 5 x 10-12 C
Portanto, nessa aproximação o objeto X transferiu toda sua carga para o objeto Y. No entanto, como o objeto Y está mantido em contato com a Terra toda a carga excedente é transferida para a Terra, mantendo sua carga nula. Logo, ao final, ambos os objetos estarão com carga nula, alternativa A.
Letra A
