Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 9º - Capítulo 21.Problemas Adicionais - Ex. 38
A Fig. 21-36 mostra quatro esferas condutoras iguais, que estão separadas por grandes distâncias. A esfera (que estava inicialmente neutra) é colocada em contato com a esfera e depois as esferas são novamente separadas. Em seguida, a esfera é colocada em contato com a esfera (que possuía inicialmente uma carga de ) e depois as esferas são novamente separadas. Finalmente, a esfera é colocada em contato com a esfera (que possuía inicialmente uma carga de ) e depois as esferas são novamente separadas. A carga final da esfera é . Qual era a carga inicial da esfera ?
Passo 1
Novamente, nesse questão, vamos fazer uma análise segmentada do problema pra facilitar.
Primeiro,as esferas e entram em contato. O que acontece aí?
Ocorre que elas dividem a carga total delas, de forma que cada uma fica com ().
Depois, entra em contato com , que possuía de carga. Então, depois desse contato cada uma fica com:
Em seguida e finalmente, entra em contato com , que possuía . Daí, cada uma fica com a metade da soma das cargas delas (como dissemos anteriormente):
Ao fim dessa ciranda, como a questão disse pra gente, a esfera fica com . Igualando essa última expressão, então, a esse valor, temos:
E, então: