Uma pequena esfera carregada está no interior de uma casca esférica metálica de raio . Nas três situações seguintes, as cargas da esfera e da casca são, respectivamente:
Situação 1: ;
Situação 2: ;
Situação 3: ;
Coloque as situações em ordem, de acordo com a carga na superfície externa da casca, começando pela mais positiva.
1, 2, 3;
3, 1, 2;
2, 3, 1;
3, 2, 1;
Todas empatadas;
Passo 1
Bom, vamos lá.
Antes de começar a trabalhar com os números, vamos entender a ideia da coisa aqui.
Vamos chamar de a carga da pequena esfera e de a carga da casca esférica, beleza?
Ao colocar a pequena esfera no interior da casca esférica, haverá uma indução de cargas na superfície interna da casca, de forma que a carga na superfície interna da casca será dada por:
Beleza, mas se a casca inteira tem carga total igual a , isso significa:
Opa! Então a carga na superfície externa da casca será igual à soma das cargas da casca e da pequena esfera. Agora é só aplicar isso às três situações.
Passo 2
- Situação 1:
- Situação 2:
- Situação 3:
Logo, todas as situações ficam empatadas.
Resposta
Todas empatadas;