(ESPCEX) Duas esferas metálicas de raios RA e RB com RA < RB estão no vácuo e isoladas eletricamente uma da outra. Cada uma é eletrizada com uma mesma quantidade de carga positiva. Posteriormente, as esferas são interligadas por meio de um fio condutor de capacitância desprezível e, após atingir o equilíbrio eletrostático, a esfera A possuirá uma carga QA e um potencial VA, e a esfera B uma carga QB e um potencial VB. Baseado nas informações anteriores, podemos, então, afirmar que
Soluções para a tarefa
Va = Vb = V
A carga total 2Q distribui-se entre as esferas, diretamente proporcional aos seus raios ----> Qa < Qb
alternativa D
Após o contato serão válidas as relações Va = Vb e Qa < Qb. Letra d).
As alternativas da questão são:
a) VA< VB e QA= QB
b) VA= VB e QA= QB
c) VA< VB e QA< QB
d) VA= VB e QA< QB
e) VA> VB e QA=QB
Após o contato as duas esfera atingiram o equilíbrio eletrostático. Nessa condição ambas possuirão o mesmo potencial. Deste modo, após o contato entre elas, teremos:
Va = Vb
A área de uma esfera é dada pela fórmula:
A = 4πr²
, sendo r o raio da esfera.
Sendo assim, quanto maior for o raio maior será a área externa da esfera. Após o contato as cargas se distribuirão por toda a superfície de cada esfera, de modo que:
Qa + Qb = 2Q
Contudo, pela teoria, a carga elétrica em cada esfera será proporcional à área da superfície delas. Como o raio da esfera B é maior que o raio da esfera A, a área de B será maior que a área de A. Logo:
Qb > Qa
A letra d) é a correta.
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