Com as esferas em contato, um bastão negativamente carregado é aproximado de uma delas, que fica então, com carga 2Q. Qual a carga na outra esfera?
Passo 1
Vamos lá! O enunciado diz que temos duas esferas em contato e que um bastão carregado negativamente é aproximado de uma delas. Depois disso, uma das esferas fica com carga
. Nosso objetivo é descobrir qual é a carga na outra esfera. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de eletricidade estática, especialmente sobre como as cargas se distribuem quando objetos carregados estão em contato.
Passo 2
Quando dois objetos condutores estão em contato, as cargas elétricas podem se mover livremente entre eles até que haja equilíbrio. Esse equilíbrio ocorre quando a potencial elétrico (voltagem) nas duas esferas é igual. Como não temos informações sobre as capacidades das esferas, vamos supor que elas são idênticas. Isso significa que as cargas se distribuirão igualmente entre as duas esferas.
Passo 3
Sabemos que uma das esferas ficou com carga
. Como as esferas são idênticas e a carga se distribui igualmente, a outra esfera também terá a mesma magnitude de carga, mas com sinal oposto devido à influência do bastão negativamente carregado. Portanto, se uma esfera ficou com
, a outra esfera terá
.
Resposta
A carga na outra esfera é
.
Exercícios relacionados
Duas esferas condutoras idênticas, uma com carga inicial Q e a outra descarregada, são postas em contato. (a) Qual a carga de cada esfera?
Considere um lançamento oblíquo no qual verificou-se que o tempo total do movimento foi
. Além disso, foi medido o tempo necessário para que esse objeto atingisse uma certa altura
, continuasse seu movimento de subida e então retornasse a esta mesma altura, tendo sido esse tempo
. Com base nesse experimento, determine a aceleração da gravidade.
Dispõe-se de quatro esferas metálicas iguais e isoladas umas das outras. Três delas, denominadas A, B e C, estão eletricamente neutras, enquanto a esfera D contém uma carga elétrica q. Em condições ideais, faz-se a esfera D tocar primeiro a esfera A, em seguida a B e por último a C . Depois desse procedimento, qual a carga elétrica das esferas A, B e C, respectivamente?
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Você dispõe de duas esferas metálicas, iguais e eletricamente neutras, montadas sobre suportes isolantes, e de um bastão de ebonite carregado negativamente. Os itens de I a IV referem-se às ações necessárias para carregar eletricamente as esferas por indução.
I - Aproximar o bastão de uma das esferas.
II - Colocar as esferas em contato.
III - Separar as esferas.
IV - Afastar o bastão.
Qual a alternativa que coloca essas ações na ordem correta?
a) I, II, IV, III
b) III, I, IV, II
c) IV, II, III, I
d) II, I, III, IV
I - Aproximar o bastão de uma das esferas.
II - Colocar as esferas em contato.
III - Separar as esferas.
IV - Afastar o bastão.
Qual a alternativa que coloca essas ações na ordem correta?
a) I, II, IV, III
b) III, I, IV, II
c) IV, II, III, I
d) II, I, III, IV