Natureza elétrica da matéria: eletrização

Friccionamos uma bexiga na blusa de lã e, ao aproximá-la de pedacinhos de papel, estes pulam e grudam na bexiga, como mostra a figura.

Como se chama essa forma de carregar um objeto friccionando-o? Explique com suas palavras o que aconteceu com a bexiga.

Depois de pentear o cabelo com um pente de plástico, o Lucas o aproxima de um fio fino de água da torneira e a água se desvia na direção do pente, como na figura.

O que aconteceu com o pente ao ser friccionado no cabelo? Por que a água se desvia na direção dele?

No inverno, ao tirar o gorro de lã, o cabelo da Vega fica em pé e alguns fios ficam colados ao gorro. Por que o cabelo fica em pé e por que os fios se afastam uns dos outros? Explique com base no que você sabe sobre as cargas.

Ao descer por um escorregador de plástico, o corpo se atrita com a superfície. Ao chegar lá embaixo e tocar no corrimão metálico, às vezes sentimos um pequeno choque elétrico. Explique passo a passo, desde que começamos a descer, como esse choque é produzido.

Quantos tipos de carga elétrica existem e como se chamam? Observe os dois pares de cargas da figura:

Explique o que acontece quando duas cargas do mesmo tipo são aproximadas e o que acontece quando duas cargas de tipos diferentes são aproximadas.

Friccionamos dois balões com o mesmo pano de lã e os aproximamos um do outro, como na figura.

1. a) Eles vão se atrair ou se repelir?
2. b) Justifique pensando no tipo de carga que cada balão adquiriu.

O Marcos aproxima um bastão de plástico atritado de uma pequena esfera de cortiça suspensa por um fio, como na figura.

A esfera se aproxima do bastão e encosta nele; logo em seguida, é repelida. Explique por que a esfera primeiro se aproxima e depois se afasta.

Ao friccionar uma vareta de vidro com um lenço de seda e aproximá-la de outra vareta de vidro friccionada da mesma forma, as duas se repelem. Mas se aproximarmos a vareta de vidro friccionada de uma vareta de plástico friccionada com lã, elas se atraem.

1. a) O que vocês concluem sobre as cargas das duas varetas de vidro?
2. b) E sobre as cargas do vidro e do plástico friccionados?
3. c) Quantos tipos de carga você acha que existem? Justifique as respostas com base na regra de atração e repulsão.

Ao esfregar um balão no cabelo, parte da carga passa do cabelo para o balão, e o balão fica com carga negativa.

1. a) Que tipo de carga fica então no cabelo?
2. b) Explique por que, ao afastar o balão devagar, alguns fios de cabelo se esticam atrás dele.

A Sara esfrega um balão no tapete e o encosta no teto, onde fica colado por bastante tempo.

1. a) Como o balão ficou após o atrito?
2. b) Depois de algumas horas, o balão cai. O que você acha que aconteceu com a carga dele?

A Ana esfrega um balão em um pano de lã e verifica que ele atrai pedacinhos de papel.

1. a) Explique o que aconteceu com as cargas do balão e do pano ao esfregá-los.
2. b) Por que o balão atrai agora os pedacinhos de papel?
3. c) Se você esfregar um segundo balão no mesmo pano e aproximar os dois balões, o que acontecerá? Justifique.

A Andrea diz: «Ao friccionar um balão, cria-se carga nova que antes não existia». O Bruno responde: «Não se cria: a carga passa de um corpo para o outro, por isso o balão e o pano acabam com cargas diferentes».

1. a) Quem tem razão?
2. b) Fundamente a sua resposta pensando no que acontece com os dois objetos que são friccionados.

Dentro de uma nuvem de tempestade, as gotas de água e os cristais de gelo se atritam uns contra os outros e a nuvem acumula muitíssima carga elétrica, como mostra a figura.

Com base nestas ideias, explique o que eletrizou a nuvem e por que dizemos que um raio é como uma faísca gigante.

Os técnicos que consertam computadores usam uma pulseira ligada por um cabo a um tubo metálico, porque uma pequena descarga de eletricidade estática pode danificar os componentes.

1. a) Como o corpo da pessoa pode ficar carregado enquanto ela trabalha (roupa, sapatos, cadeira)?
2. b) O que aconteceria com essa carga acumulada ao tocar em uma peça sensível?
3. c) Explique o que a pulseira faz com a carga e por que o cabo termina em um pedaço de metal.

As experiências de eletrização funcionam muito melhor em dias secos do que em dias úmidos: uma régua friccionada que de manhã atraía papeizinhos, numa tarde de chuva mal os move.

1. a) O que acontece com a carga da régua com o passar do tempo?
2. b) Sabendo que a água facilita o escoamento da carga dos objetos, explique por que nos dias úmidos a experiência funciona pior.

No posto de gasolina, antes de abastecer, recomenda-se tocar com a mão na lataria metálica do carro.

1. a) Como o corpo do motorista pode ter ficado carregado durante a viagem?
2. b) O que poderia acontecer se essa carga saltasse sob a forma de faísca perto dos vapores do combustível?
3. c) Por que tocar na lataria antes evita o perigo?

Indique quais destes objetos deixam passar bem a corrente elétrica (condutores) e quais não deixam (isolantes): uma chave de ferro, uma régua de plástico, uma moeda, uma borracha, uma colher de aço e um palito de madeira.

Complete a frase com as palavras que faltam: «A corrente elétrica é o movimento das $\dots$ elétricas através de um $\dots$, como o cobre dos cabos». Depois, explique a frase com as suas próprias palavras.

O interior dos cabos é de cobre e a capa externa é de plástico, como se vê no corte da figura.

Por que razão não são fabricados ao contrário, com o plástico por dentro e o cobre por fora? Justifique a resposta usando as palavras condutor e isolante.

Para saber se um material deixa passar a corrente, montamos um circuito com uma pilha, uma lâmpada e dois fios soltos, como na figura.

Ao tocar com as pontas em uma moeda, a lâmpada acende; ao tocar em um palito de madeira, ela não acende.

1. a) O que vocês concluem sobre cada um dos dois materiais?
2. b) Que nome recebem os materiais de cada grupo?

Suspendemos uma pequena esfera de isopor por um fio. Primeiro aproximamos um dedo e não acontece nada; depois aproximamos uma régua de plástico recém-friccionada com um pano e a esfera se move em direção à régua.

1. a) Por que com o dedo não acontece nada?
2. b) Por que com a régua friccionada a esfera se move?

Um plugue elétrico tem o invólucro de plástico rígido e os pinos de metal, como na figura.

1. a) Que propriedade elétrica se procura em cada uma das duas partes?
2. b) O que aconteceria se o invólucro fosse de metal?
3. c) E se os pinos fossem de plástico? Explique se o plugue funcionaria.

Você quer verificar se um pedaço de giz pode ser eletrizado por atrito, assim como acontece com um balão.

1. a) Faça a lista dos materiais que você usaria.
2. b) Descreva o procedimento passo a passo.
3. c) O que você observaria se o giz ficasse eletrizado? E se não ficasse eletrizado?