Question

DÚVIDA DE FISICA: Considere três esferas metálicas X, Y e Z, de
diâmetros iguais. Y e Z estão fixas e distantes uma da outra o
suficiente para que os efeitos de indução eletrostática possam
ser desprezados. A situação inicial das esferas é a seguinte:
X neutra, Y carregada com carga + Q, e Z carregada com
carga – Q. As esferas não trocam cargas elétricas com o
ambiente.
Fazendo-se a esfera X tocar primeiro na esfera Y e
depois na esfera Z, a carga final de X será igual a:
Resposta: -Q/2
Preciso da conta gente!!

Answer 1

Olá!!
Como as esferas são de tamanhos iguais (têm os mesmos diâmetros), fazemos a média aritmética das cargas.
Configuração inicial:
X é inicialmente neutra (0)
Y é positiva e com carga (+Q)
Z é negativa e com carga (-Q)

1. A esfera X toca Y
(0 + Q) / 2 = Q/2
Temos então, uma nova configuração:
X tem uma carga positiva de +Q/2
Y tem uma carga positiva de +Q/2
Z não participou ainda, então continua negativa e com carga (-Q)

2. A esfera X toca Z
[Q/2 + (-Q)] / 2 ⇒ (Q/2 - Q)/2 ⇒ -Q/2

Agora temos a configuração final:
X tem uma nova carga negativa de -Q/2
Y continua com uma carga positiva de +Q/2, já que não participou do novo processo.
Z ficará também com uma carga negativa de -Q/2, já que participou do contato juntamente com X.

Resposta:
A esfera X finaliza o processo com uma carga de -Q/2.
Abraço