Alternativa B - Experimentarem um campo elétrico capaz de exercer forças elétricas.
Introdução ao Fenômeno
Esta questão aborda um clássico experimento de Eletrostática, especificamente o fenômeno da eletrização por atrito e a interação entre corpos carregados e neutros.
Quando atritamos um pente de plástico com papel toalha seco, ocorre uma transferência de cargas elétricas entre os materiais. Isso deixa o pente eletricamente carregado (geralmente negativo, ganhando elétrons).
Desenvolvimento Conceitual
O ponto crucial para entender a atração dos pedaços de papel é compreender o que acontece no espaço ao redor do pente carregado:
- Geração de Campo Elétrico: Todo corpo carregado eletricamente gera ao seu redor uma região de influência chamada campo elétrico (\vec{E}).
- Indução Eletrostática: Os pedaços de papel inicialmente estão neutros (sem carga líquida). Quando aproximados do pente, eles ficam imersos no campo elétrico gerado por este.
- Polarização das Cargas: O campo elétrico do pente age sobre as cargas positivas e negativas dentro dos átomos do papel, deslocando-as ligeiramente. Isso cria uma polarização onde o lado do papel mais próximo do pente adquire uma carga oposta à do pente.
- Força Resultante: Como a carga induzida (oposta) está mais próxima do pente do que a carga de mesmo sinal (que fica para trás), a força de atração é maior que a força de repulsão, resultando num movimento de aproximação.
Análise das Alternativas
Vamos verificar por que a alternativa correta é a melhor descrição física e por que as outras falham:
- Resistência do Ar (Opção 1): Não há movimento de ar significativo nem ventilação descrita no problema. O fenômeno é eletrostático, não aerodinâmico.
- Campo Elétrico (Opção 2): Correta. O pente carregado cria um campo elétrico. Esse campo interage com as cargas internas do papel (mesmo sendo neutro globalmente), exercendo forças que causam a polarização e a atração.
- Força de Atrito Retida (Opção 3): O atrito foi o mecanismo para carregar o pente, mas a "força de atrito" não fica "retida" lá para puxar objetos. A força que move o papel é elétrica, não mecânica.
- Campo Magnético (Opção 4): Cargas estáticas (paradas) geram campos elétricos, não magnéticos. Para haver campo magnético, seria necessário um fluxo de cargas (corrente elétrica). Papel também não é atraído por ímãs comuns.
- Possuírem Carga Elétrica (Opção 5): Esta é uma pegadinha comum. Inicialmente, os papeizinhos são neutros. Eles não possuem uma carga líquida prévia que permita a atração direta. A atração ocorre devido à indução (criação temporária de polos opostos pelo campo externo), e não porque eles já tinham carga própria.
Conclusão
A movimentação dos pedaços de papel deve-se à ação do campo elétrico criado pelo pente eletrizado sobre as cargas presentes nos papeizinhos, causando polarização e atração.
Portanto, a alternativa correta é a B.