Question

Tomamos 3 esferas idênticas (A,B,C) carregadas com cargas 4Q (A), -2Q (B) e a terceira (C) neutra.
I. Colocamos em contato A com B e separamos.
II. Colocamos a seguir B em contato com C e separamos.
III. Por último colocamos em contato C com A é separamos.

Determine a carga final de cada esfera, após as sucessivas etapas.

Answer 1

Após todos os processos a carga A será de 3Q/4, a carga B de Q/2 e a carga C de 3Q/4.

Como as esferas são idênticas, podemos assumir que elas sempre sairão com cargas iguais, entre si, após cada contato. Vamos analisar cada contato, um por um:

I.

Após o contato entre A e B, teremos:

Qa' = Qb' = (Qa + Qb)/2 = (4Q - 2Q)/2 = 2Q/2 = Q

A carga C permanece neutra.

II.

Após o contato entre B e C, ficamos com:

Qb'' = Qc' = (Qb' + Qc)/2 = (Q + 0)/2 = Q/2

A carga A permanecerá com sua carga, anterior, ou seja, + Q.

III.

Após o contato entre C e A, teremos:

Qc'' = Qa'' = (Qc' + Qa')/2 = (Q/2 + Q)/2 = (3Q/2)/2 = 3Q/4

E a carga de B permanecerá a mesma da anterior, ou seja, Q/2.

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