Carga Eletrica

Sendo dadas duas esferas de metal montadas em suporte portatil de material isolante, i

nvente um modo de carrega-las com quantidades de cargas iguais e de sinais opostos. Voce pode usar uma barra de vidro ativada com seda, mas ela nao pode tocar as esferas. E necessario que as esferas sejam do mesmo tamanho, para o metodo funcionar?Um metodo simples e usar inducao eletrostatica: ao aproximarmos a barra de vidro de qualquer uma das esferas quando ambas estiverem em contato iremos induzir (i) na esfera mais proxima, uma mesma carga igual e oposta a carga da barra e, (i) na esfera mais afastada, uma carga igual e de mesmo sinal que a da barra. Se separarmos entao as duas esferas, cada uma delas ira ficar com cargas de mesma magnitude porem com sinais opostos. Este processo nao depende do raio das esferas. Note, entretanto, que a densidade de cargas sobre a superfıcie de cada esfera apos a separacao obviamente depende do raio das esferas.

Na questao anterior, descubra um modo de carregar as esferas com quantidades de carga iguais e de mesmo sinal. Novamente, e necessario que as esferas tenham o mesmo tamanho para o metodo a ser usado?O enunciado do problema anterior nao permite que toquemos com o bastao nas esferas. Portanto, repetimos a inducao eletrostatica descrita no exercıcio anterior. Porem, mantendo sempre a barra proxima de uma das esferas, removemos a outra, tratando de neutralizar a carga sobre ela (por exemplo, aterrando-a). Se afastarmos o bastao da esfera e a colocarmos novamente em contato com a esfera cuja carga foi neutralizada, iremos permitir que a carga possa redistribuir-se homogeneamente sobre ambas as esferas. Deste modo garantimos que o sinal das cargas em ambas esferas e o mesmo. Para que a magnitude das cargas seja tambem identica e necessario que as esferas tenham o mesmo raio. E que a densidade superficial comum as duas esferas quando em contato ira sofrer alteracoes diferentes em cada esfera, apos elas serem separadas, caso os raios sejam diferentes.

Uma barra carregada atrai fragmentos de cortica que, assim que a tocam, sao violentamente repelidos. Explique a causa disto.Como os dois corpos atraem-se inicialmente, deduzimos que eles possuem quantidades de cargas com sinais diferentes. Ao tocarem-se a quantidade de cargas menor e equilibrada pelas cargas de sinal oposto. Como a carga que sobra reparte-se entre os dois corpos, estes passam a repelir-se por possuirem, entao, cargas de mesmo sinal. Note que afirmar existir repulsão após os corpos tocarem-se equivale a afirmar ser diferente a quantidade de cargas existente inicialmente em cada corpo.

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