Questão 21 Unesp 2024 - 2ª fase

Devido ao atrito com o ar, insetos voadores podem acumular uma pequena quantidade de carga elétrica positiva em seu corpo enquanto voam. Considere uma abelha que tenha acumulado uma carga elétrica $q=3,2\times {10}^{-11} \mathrm{C}$ voando nas proximidades de uma flor, no centro da qual havia sido colocada uma carga elétrica, também positiva, $Q=4\times {10}^{-11} \mathrm{C}$, em um experimento que investigava a eletrização dos corpos dos insetos. Nesse experimento observou-se que a menor distância a que essa abelha chegava do centro da flor era $d=20 \mathrm{cm}=2\times {10}^{-1} \mathrm{m}$, a partir da qual se afastava, voando para longe, sugerindo que existia um campo elétrico mínimo ($E_{mín}$) ao qual as abelhas são sensíveis.

Adote para a carga elétrica elementar o valor $1,6\times {10}^{-19} \mathrm{C}$ e, para a constante eletrostática do ar, o valor $9\times {10}^9 \mathrm{N}·{\mathrm{m}}^2/{\mathrm{C}}^2$.

a) Calcule a diferença entre o número de prótons e o número de elétrons que essa abelha tem em seu corpo, por estar eletrizada com a carga q positiva. Essa diferença deve-se ao fato de a abelha ter perdido elétrons ou ganhado prótons durante seu voo? Justifique sua resposta com base na posição dessas partículas nos átomos, segundo o modelo atômico clássico.

b) Calcule a intensidade da força de repulsão, em N, entre a abelha e a flor, quando elas estão a $20 \mathrm{cm}$ uma da outra. Calcule, também, a intensidade de $E_{mín}$, em N/C.