Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 23.Exercícios e Problemas - Ex. 8
Na Fig. 21-23, três esferas condutoras iguais possuem inicialmente as seguintes cargas: esfera ; esfera : esfera . As esferas e são mantidas fixas, a uma distância entre os centros que é muito maior qué o raio das esferas. Dois experimentos são executados. No experimento 1 , a esfera é colocada em contato com a esfera , depois (separadamente) com a esfera e, finalmente, é removida. No experimento 2 , que começa com os mesmos estados iniciais, a ordem é invertida: a esfera é colocada em contato com a esfera , depois (separadamente) com a esfera e, finalmente, é removida. Qual é a razão entre a força eletrostática entre e no fim do experimento a força eletrostática entre e no fim do experimento 1?
Passo 1
E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!
No experimento 1 , a esfera entra em contato com a esfera , e a carga total das duas esferas é dividida igualmente entre elas. Isso significa que a esfera e a esfera ficam com uma carga cada uma. Em seguida, a esfera entra em contato com a esfera e a carga total das duas esferas é dividida igualmente entre elas, o que significa que a esfera fica com uma carga igual a . No final do experimento 1 , a força de atração eletrostática entre as esferas e é, portanto,
Passo 2
No experimento 2 , a esfera entra primeiro em contato com a esfera , o que deixa as duas esferas com uma carga de cada uma. Em seguida, a esfera entra em contato com a esfera , o que deixa a esfera com uma carga igual a . Assim, a força de atração eletrostática entre as esferas e é
A razão entre as duas forças é, portanto,
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