PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 41 (1º exame) da FUVEST 2002
Texto-base das questões 41 a 60 · V
OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário adote: para g, o valor de 10\ \text{m}/s^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor de 1.000\ \text{kg/m}^3 = 1\text{g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor de 1{,}0\ \text{cal /(g.}^\circ\text{C)} ( 1\text{ caloria} \cong 4\text{ joules}).
Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura.

A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações
- AQ_A < 0 \qquad Q_B > 0 \qquad Q_C > 0
- BQ_A < 0 \qquad Q_B = 0 \qquad Q_C = 0
- CQ_A = 0 \qquad Q_B < 0 \qquad Q_C < 0
- DQ_A > 0 \qquad Q_B > 0 \qquad Q_C = 0
- EQ_A > 0 \qquad Q_B < 0 \qquad Q_C > 0
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Resolução comentada
Trata-se de indução eletrostática com aterramento.
-
A esfera A, negativa, está próxima de B, que está em contato com C. O conjunto B+C funciona como um único condutor, e a carga negativa de A repele os elétrons livres desse conjunto para a parte mais afastada de A.
-
Como C está ligada à terra, esses elétrons repelidos escoam para a Terra. O conjunto B+C perde elétrons e fica com carga total positiva.
-
O fio é retirado. Agora B+C está isolado, com carga total positiva, que não muda mais.
-
A esfera A é levada para longe. Sem a influência de A, a carga positiva do conjunto se redistribui entre B e C. Como as esferas são iguais e estão em contato, a carga se divide igualmente.
-
Ao separar B e C, cada uma fica com metade da carga positiva: Q_B = Q_C > 0.
-
A esfera A não trocou carga com ninguém (só houve indução, sem contato), então continua negativa: Q_A < 0.
Resultado: Q_A<0, Q_B>0 e Q_C>0.
Alternativa A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BIgnora que o aterramento deixou B+C com carga líquida; as duas ficariam neutras só sem a indução com escoamento de elétrons.
- CSupõe que B e C ficam negativas, como A, mas a indução com terra deixa-as positivas, pois elétrons são repelidos para a Terra.
- DA carga positiva se divide entre B e C iguais em contato; C não fica neutra, e A não pode ficar positiva.
- EA não troca carga por indução (continua negativa) e B e C ficam com o mesmo sinal, não opostos.
Assunto: Carga elétrica e processos de eletrização.
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Fonte: FUVEST 2002 · 1º exame. Prova oficial ↗