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ONC · Física

Questões de Eletrostática da ONC

2 questões oficiais da ONC sobre Eletrostática, de 2016 a 2021, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 1 média, 1 difícil.

Treine Eletrostática com 2 questões da ONC

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2 questões de Eletrostática resolvidas

Questão 1 · ONC 2021 · 3º ano do ensino médio · Questão 6difícil

Com a chegada da pandemia, a máscara virou um objeto obrigatório para todos. Intuitivamente, as máscaras são vistas como uma peneira, criando uma barreira mecânica para os vírus. Entretanto, ao analisar profundamente a questão, verifica-se diferenças entre as partículas que as máscaras devem bloquear, necessitando de estratégias mais sofisticadas para ampliar a faixa de proteção. Nesse contexto, destaca-se as máscaras N95, as quais possuem uma eficiência muito maior que as máscaras de pano.

Imagem da questão

Fonte:https://www.blogs.unicamp.br/covid-19/como-funcionam-as-mascaras-n95/ acessado em 09/06/2021.

O “efeito peneira” funciona muito bem com as partículas grandes que seguem o fluxo de ar e são detidas por alguma fibra das diversas camadas que compõem a M95. As partículas pequenas passariam facilmente pelos espaços entre as fibras se seguissem a direção do fluxo de ar. Na verdade, seus movimentos são completamente irregulares, pois colidem com as partículas de ar. Isso aumenta muito a probabilidade delas serem detidas pelas fibras.

Imagem da questão

https://www.blogs.unicamp.br/covid-19/como-funcionam-as-mascaras-n95/ acessado em 09/06/2021

O maior problema são as partículas médias. Para deter partículas desse tipo que passariam pela máscara sem encostar em fibra alguma, a N95 é eletrizada na fábrica. Essa eletrização interfere na trajetória dessas partículas, forçando o encontro entre elas e as fibras, o que produz a retenção das mesmas.

Sobre a situação, identifique a alternativa INCORRETA.

  1. A

    As fibras eletrizadas só atraem partículas eletrizadas que possuem carga elétrica total com sinal oposto ao delas.

  2. B

    O material que constitui a máscara N95 é um isolante elétrico, o que possibilita a manutenção da sua carga elétrica.

  3. C

    A máscara N95 pode ser usada mais de uma vez caso não seja lavada, já que o contato com a água rica em sais neutralizaria a sua carga elétrica.

  4. D

    Gotículas de saliva ou de muco, contendo, ou não, o coronavírus, serão atraídas pelas fibras devido à sua polarização elétrica.

  5. E

    As “forças de Van der Waals” também são forças eletrostáticas, mas sua real influência ocorre a nível molecular.

Ver gabarito e resolução

Gabarito: A (elaborado pelo Treinamento 101)

A questão pede a afirmação incorreta.

  • A (incorreta): um corpo eletrizado atrai também corpos neutros, por indução (polarização): as cargas do corpo neutro se separam e o lado de sinal oposto fica mais perto. Por isso a fibra não atrai "só" partículas de carga oposta.
  • B (correta): a máscara só mantém a carga porque o material é isolante; num condutor, a carga escoaria.
  • C (correta): a água com sais é condutora e neutraliza a carga das fibras; lavar a máscara acaba com a eletrização.
  • D (correta): gotículas neutras são polarizadas pelas fibras eletrizadas e então atraídas.
  • E (correta): as forças de Van der Waals são de origem elétrica e agem entre moléculas, a curtíssima distância.

Resposta: A.

Dica: lembre que um corpo carregado atrai um corpo neutro (o pente que atrai papel picado). A frase "só atrai cargas opostas" é um erro clássico.

Questão 2 · ONC 2016 · 3º ano do ensino médio · Questão 7média

Uma esfera muito leve foi pintada com uma tinta metálica. Depois, foi presa a um suporte através de um fio isolante igualmente leve. Uma barra metálica, A, foi aproximada desta esfera e nada ocorreu. A barra A foi atritada intensamente a um pano por um tempo. Em seguida, essa barra foi encostada nessa esfera. Depois, a barra A foi afastada. Uma outra barra, B, foi aproximada à esfera. A esfera leve foi atraída pela barra B.

Imagem da questão

Qual a proposição que podemos garantir que é verdadeira?

  1. A

    A barra B possui carga elétrica de mesmo sinal que a carga da barra A.

  2. B

    A barra B possui carga elétrica de sinal oposto à carga da barra A.

  3. C

    A barra B não possui carga elétrica.

  4. D

    A barra B pode estar descarregada.

Ver gabarito e resolução

Gabarito: D

Siga a história:

1. A barra A não atraiu a esfera no começo: a esfera estava neutra.
2. A foi atritada e encostada na esfera. Se A estava eletrizada, a esfera (metalizada) recebe carga de mesmo sinal da barra A.
3. A barra B atraiu a esfera.

Uma esfera carregada é atraída por:

  • um corpo com carga de sinal oposto; ou
  • um corpo neutro, por indução: a carga da esfera separa as cargas do corpo neutro e a atração vence.

Então não dá para garantir o sinal da carga de B: ela pode ter carga oposta à de A ou estar descarregada. Só a D é garantida.

As outras: A seria repulsão, não atração; B é possível, mas não garantida; C também é só uma possibilidade.

Resposta: D.

Por que as outras atraem: a regra "opostos se atraem" leva direto à B, esquecendo que um corpo neutro também atrai um corpo carregado.

Dica: atração não prova cargas opostas (pode ser indução num corpo neutro); só a repulsão garante cargas de mesmo sinal.