Tre esferas metálicas idênticas isoladas de outras cargas elétricas foram colocadas em contato simultâneo e apresentaram uma carga elétrica Q = -6. Sabendo-se que apenas uma delas estava eletrizada, pode-se afirmar que sua carga era?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui! Temos três esferas metálicas iguais que não têm nenhuma carga elétrica a mais no começo. Só uma delas está carregada com alguma carga elétrica. A gente vai usar conceitos de eletricidade estática para descobrir qual era essa carga inicial. Vamos precisar saber sobre distribuição de cargas em condutores e como elas se comportam quando vários condutores são colocados em contato.
Passo 2
Primeiro, é importante saber que quando condutores idênticos (como essas esferas) são colocados em contato, a carga elétrica se distribui igualmente entre eles. Isso acontece porque os elétrons (ou as cargas) se movimentam livremente nos condutores até que a carga seja uniforme em todas as partes.
Passo 3
No problema, sabemos que após as três esferas serem colocadas em contato, a carga total é Q = -6. Como elas são idênticas e a carga se divide igualmente, cada esfera vai ter uma carga de:
Passo 4
Antes de colocar as três esferas em contato, apenas uma delas estava carregada, digamos com a carga Q₀. As outras duas estavam neutras, com carga 0. A carga total antes de colocar em contato era apenas Q₀. Depois de colocadas em contato, a carga total continua a mesma (não perde carga), que é igual a Q.
Então temos:
Resposta
A carga inicial da esfera eletrizada era Q₀ = -6.