4 - (UFPEL-RS) "A ÁGUA NA ATMOSFERA" O calor proveniente do Sol por irradiação atinge o nosso Planeta e evapora a água que sobe, por ser ela, ao nível do mar, menos densa que o ar. Ao encontrar regiões mais frias na atmosfera, o vapor se condensa sobre as partículas dispersas no ar (poeira, fumaça etc), formando pequenas goticulas de água que compõem, então, as nuvens, podendo, em parte, solidificar-se em diferentes tamanhos. Os ventos fortes facilitam o transporte do ar próximo ao chão - a temperatura, em dias de verão, che- ga quase a 40°C - para o topo das nuvens, quando a temperatura alcança 70°C. Há um consenso entre pesquisadores de que, devido à colisão entre partículas de gelo, água e granizo, ocorre a eletrização da nuvem, sendo possível observar a formação de dois centros: um de cargas positivas e outro de cargas negativas. Quando a concentração de cargas nesses centros cresce muito, acontecem, então, descargas entre regiões com cargas elétri- cas opostas. Essas descargas elétricas - raios - podem durar até 2s, e sua voltagem encontra-se entre 100 milhões e 1 bilhão de volts, sendo a corrente da ordem de 30 mil ampères, podendo chegar a 300 mil ampères e a 30.000 °C de temperatura. A luz produzida pelo raio chega quase instantaneamente, en- quanto que o som, considerada sua velocidade de 300 m/s, chega num tempo 1 milhão de vezes maior. Esse trovão, no entanto, dificilmente será ouvido, se acontecer a uma distância superior a 35 km, já que tende seguir em direção à camada de ar com menor temperatura. Física na Escola, vol. 2, nº 1, 2001 (adapt.). A eletrização que ocorre nas goticulas existentes nas nuvens, pode ser observada em inúme- ras situações diárias, como quando, em tempo seco, os cabelos são atraídos para o pente, ou quando ouvimos pequenos estalos, por ocasião da retirada, do corpo, de uma peça de lă. Nesse contexto, con- sidere um bastão de vidro e quatro esferas condutoras, eletricamente neutras, A, B, C e D. O bastão de vidro é atritado, em um ambiente seco, com uma flanela, ficando carregado positivamente. Após esse processo, ele é posto em contato com a esfera A. Esta esfera é, então, aproximada das esferas Bec (que estão alinhadas com ela, mantendo contato entre si), porém não as toca. A seguir, as esferas B e C. que estavam inicialmente em contato entre si, são separadas e a B é aproximada da D - que está ligada à terra por um fio condutor, sem tocá-la. Após alguns segundos, esse fio é cortado. A partir da situação acima, é correto afirmar que o sinal da carga das esferas A, B, C e Dé, respectivamente, a) +,+,+,- b) -,-,+,+ c) +,+,-,- d) -;+,-;+ e) +,-,+,+
Respostas
Resposta:
Letra e) +, -, +, +.
Explicação:
1) imediatamente após o bastão ser atritado com a flanela:
qf < 0
(a flanela fica com carga negativa)
qA > 0
( a esfera A fica com carga positiva)
qB = qC = dD = 0
(as cargas das outras esferas não mudam continuando neutras)
2) após A aproximar-se de "B e C" unidas.
ao aproximar-se a esfera B sem tocá-la, as cargas negativas de B se deslocarão em direção a A (pois A está positivamente carregada).
E como B está em contato com C as cargas negativas de C deslocam-se para B. Assim B fica negativa e C fica positiva:
qf < 0
(não se alterou)
qA > 0
(não se alterou pois A não entrou em contato com nenhuma outra)
qB < 0
qC > 0
dD = 0
(permanece neutra)
3)
Separando-se B e C (sem afastar A) as cargas de B e C não se alteram.
ao aproximar-se a esfera B sem tocá-la da D, as cargas negativas de D serão repelidas pois B está negativamente carregada. Veja que D está ligada à terra por um fio condutor então as cargas negativas repelidas de D irão para a terra.
Com o fio cortato, D permanecerá positivamente carregada (pois perdeu cargas negativas que fluíram pelo fio e foram para a terra).
Assim
qf < 0
(não se alterou)
qA > 0
(não se alterou)
qB < 0
(também não se alterou pois B não entrou em contato com nenhuma outra)
qC > 0
(não se alterou)
dD > 0
Portanto resposta
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e) +, -, +, +.
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