Adaptado três esferas idênticas, muito leves, estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, num ambiente seco. Num determinado instante, a esfera A (Qa= 20uC) toca a esfera B(Qb= -2 uC); após alguns instantes, afasta-se e toca na esfera C (Qc= -6uC), retornando à posição inicial. Após os contatos descritos, as cargas das esferas A, B e C são, respectivamente, iguais a (em uC)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício de Eletrostática, que trata das cargas elétricas e como elas se comportam quando objetos carregados interagem entre si. Temos três esferas idênticas com cargas iniciais diferentes:
  • Esfera A: $ Q_a = 20,\mu C $
  • Esfera B: $ Q_b = -2,\mu C $
  • Esfera C: $ Q_c = -6,\mu C $
A esfera A toca a esfera B, depois toca a esfera C e retorna à posição inicial. A gente precisa descobrir quais ficam as cargas das esferas A, B e C depois desses contatos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando duas esferas idênticas (mesmo tamanho e material) se tocam, elas compartilham a carga igualmente. Isso porque como são iguais, a carga se distribui de maneira uniforme entre elas.

Passo 3

Primeiro contato: Esfera A toca a Esfera B
As cargas antes do contato são:
  • $ Q_a = 20,\mu C $
  • $ Q_b = -2,\mu C $
A carga total é:
Qa = 20,mu C
Como as esferas são idênticas, cada uma vai ficar com metade da carga total:
Qb = -2,mu C
Agora:
  • Esfera A: $ 9,\mu C $
  • Esfera B: $ 9,\mu C $
  • Esfera C: $ -6,\mu C $

Passo 4

Segundo contato: Esfera A (agora com $ 9,\mu C 9,mu C -6,\mu C $)
A carga total agora é:
-6,mu C
Dividindo igualmente entre A e C:
Qtotal = 9,mu C + (-6,mu C) = 3,mu C
Agora:
  • Esfera A: $ 1.5,\mu C $
  • Esfera B: $ 9,\mu C $
  • Esfera C: $ 1.5,\mu C $

Resposta

Após os contatos descritos, as cargas das esferas A, B e C são, respectivamente, iguais a 1.5,mu C, 9,mu C e 1.5,mu C.

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