Acerca de carga elétrica e matéria, assinale a opção correta.
- A)A carga elétrica é conservada, ou seja, a carga elétrica é constante dentro de qualquer sistema.
Errada, porque a carga elétrica se conserva no total, mas pode ser transferida entre corpos e não é “constante dentro de qualquer sistema” em qualquer sentido absoluto.
- B)Em um material supercondutor, a exemplo de alumínio e estanho, as cargas elétricas movem-se com dificuldade.
Errada, pois supercondutores são materiais em que a resistência elétrica tende a zero, permitindo movimento de cargas com extrema facilidade.
- C)Se uma partícula eletricamente carregada estiver situada no interior de uma casca condutora esférica com distribuição uniforme de carga elétrica, a força eletrostática resultante exercida pela casca sobre a partícula será nula.
Certa, porque a distribuição uniforme de carga na casca condutora esférica produz cancelamento do campo no interior, resultando em força eletrostática resultante nula sobre a partícula.
- D)Dobrando-se a distância entre duas cargas elétricas pontuais, em repouso, a força entre elas cairá pela metade em relação à força anterior.
Errada, porque a lei de Coulomb diz que a força varia com 1/r²; ao dobrar a distância, a força cai para 1/4, e não para a metade.
- E)A carga elétrica é uma grandeza quantizada, ou seja, todas as cargas elétricas podem ser escritas na forma de ne, em que n é sempre um número inteiro positivo e e é uma constante física conhecida como carga elétrica elementar.
Errada, porque a carga elétrica é quantizada, mas pode ser positiva, negativa ou nula, então não é adequada a restrição de que n seja sempre positivo.
Gabarito: C
A eletricidade tem algumas ideias-chave que caem muito em prova: carga elétrica se conserva, é quantizada e obedece à lei de Coulomb. Conservação significa que a carga não nasce nem desaparece do nada, apenas pode ser transferida ou redistribuída entre corpos. Quantização quer dizer que ela aparece em “pacotes”, múltiplos da carga elementar e, na prática, em um corpo isolado, a carga total é n vezes e, com n inteiro, podendo ser positivo, negativo ou zero. Outro ponto importante é o comportamento dos condutores. Em equilíbrio eletrostático, as cargas ficam na superfície do condutor e o campo elétrico no interior do material condutor é nulo. Dentro de uma casca condutora esférica com distribuição uniforme de carga, se você coloca uma carga puntiforme no interior, a casca não exerce força eletrostática resultante sobre ela. Isso acontece pelo efeito de blindagem eletrostática e pela simetria do sistema, que faz os campos se cancelarem no interior. Já as alternativas erradas misturam conceitos. Supercondutor não é material em que as cargas se movem com dificuldade; é justamente o oposto, pois a resistividade cai a valores praticamente nulos. E a força elétrica não cai pela metade quando a distância dobra: pela lei de Coulomb, ela varia com o inverso do quadrado da distância, então ao dobrar a distância a força cai para um quarto. Por isso, a opção correta é a que trata da casca condutora esférica. Esse é um resultado clássico de Eletrostática, cobrado de forma direta em provas do CESPE/CEBRASPE, quase sempre explorando blindagem, lei de Coulomb e propriedades dos condutores.