Duas esferas A e B idênticas são colocadas em contato inicialmente A possui carga positiva de 2Q e B carga negativa de Q. Após atingir o equilíbrio eletrostático, quais as novas cargas de A e B?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem duas esferas idênticas, a A e a B. Inicialmente, a esfera A tem uma carga positiva de
e a esfera B tem uma carga negativa de
. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto cada uma vai carregar depois que elas alcançarem o equilíbrio eletrostático, ou seja, depois que a carga se redistribuir igualmente entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a carga total do sistema. Isso significa somar as cargas das duas esferas:
Então, a carga total combinada das duas esferas é
.
Passo 3
Como as esferas são idênticas e estão em contato, elas vão distribuir a carga igualmente entre si para alcançar o equilíbrio eletrostático. Isso significa que a carga total será dividida igualmente entre as duas esferas.
Passo 4
Agora, vamos dividir a carga total pelo número de esferas para encontrar a carga final de cada uma:
Então, cada esfera ficará com
.
Resposta
Após o equilíbrio eletrostático, tanto a esfera A quanto a esfera B possuem uma carga de
cada uma.