Atps física iii

ETAPA 1

Passo 1 - Um dos itens básicos de segurança em uma residência é a instalação de para-raios.
Devido a sua geometria pontiaguda, favorece o fenômeno da indução eletrostática.

Descreva como podemos carregar eletricamente um corpo por indução, observando as etapas apresentadas na ilustração abaixo.

Resp.: Uma casca uniforme de cargas atrai ou repele uma partícula carregada situada ao lado de fora da casca. Se um excesso de cargas é depositado em uma casca esférica feita de material condutor, a carga em excesso se distribui uniformemente na superfície externa da casca. A Ilustração nos mostra um bastão com cargas negativas e uma esfera com cargas positivas e negativas. Ao aproximar o bastão com cargas negativas da esfera aterrada, as cargas negativas irão se repelir e escoar para terra. A esfera ficará apenas carregada com cargas positivas enquanto o bastão ficará carregado com cargas diferentes,sendo assim a esfera com cargas positivas passa a atrair ou repelir uma carga externa, como removemos cargas negativas , por indução o corpo fica apenas carregado positivamente.

Passo 2 - Considerando o ambiente elétrico do planeta, podemos estimar uma carga negativa no planeta terra de aproximadamente - 500.000 C. Calcule o número de elétrons nessa situação.

Q = n. Ε

-500.000 = n.1,6x10-19
-500.000 = n 1,6x10-19 = 21 n = 3,125x1024 elétrons

Passo 3 - Calcule a força elétrica entre dois corpos puntiformes de mesma carga - 5X10-6 C e separados por uma distância de 10 km. Admita que o meio entre eles seja o vácuo.

Q = -5x10-6 C d = 10000m
K = 8,98x109

F = K.Q d²
F = 8,98x109 . (-5x10-6) 10000²
F = 4,49x10-4 N

ETAPA 2

Passo 1 - Sabendo que a carga distribuída no planeta terra é de aproximadamente - 500.000 C e considerando o planeta como uma partícula, calcule o campo elétrico a uma distância de 15m. Adote o meio como sendo o vácuo.

E = K.Q d²
E = 8,98x109 . (-500000) 15²
E = 2x1013