Três esferas condutoras
e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas
е
. Com a esfera A , toca-se primeiramente a esfera B e depois a C . As cargas elétricas de
e C , depois desses contatos, quais as cargas finais das esferas
e C ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre cargas elétricas em esferas condutoras. A gente tem três esferas, A, B e C, todas do mesmo tamanho. A esfera A começa sem carga, enquanto B e C têm cargas de
e
, respectivamente. A gente vai tocar a esfera A na B primeiro e depois na C, e precisa descobrir qual vai ser a carga final de cada uma. Para isso, vamos usar o conceito de distribuição de carga em condutores iguais.
Passo 2
Primeiro, vamos ver o que acontece quando duas esferas condutoras do mesmo tamanho tocam. Quando isso acontece, as cargas se distribuem igualmente entre as duas esferas porque elas têm a mesma capacidade de armazenamento de carga. Ou seja, a carga total das duas esferas será dividida igualmente entre elas.
Passo 3
Vamos começar tocando a esfera A (que está neutra) na esfera B, que tem
. A carga total antes do contato é:
Como as duas esferas têm o mesmo diâmetro, cada uma vai ficar com metade dessa carga:
Então, depois de tocar A na B:
Passo 4
Agora, vamos tocar a esfera A (já com
) na esfera C, que tem
. A carga total antes do contato é:
Mais uma vez, como as esferas têm o mesmo diâmetro, a carga se divide igualmente:
Então, depois de tocar A na C:
Resposta
Após os contatos, as cargas finais são:
- Esfera A:
- Esfera B:
- Esfera C: