Question

Três pequenas esferas de cobre, idênticas, são utilizadas numa experiência de Eletrostática. A primeira, denominada A, está inicialmente eletrizada com carga QA = +2,40 nC; a segunda, denominada B, não está eletrizada, e a terceira, denominada C, está inicialmente eletrizada; com carga QC = +4,80 nC. Num dado instante, são colocadas em contato entre si as esferas A e B. Após atingido o equilíbrio eletrostático, A e B são separadas uma da outra e, então, são postas em contato as esferas B e C. Ao se atingir o equilíbrio eletrostático entre B e C, qual será a carga elétrica final de cada esfera?
(1 Ponto)

180 nC

1800nC

30nC

3nC

1,80nC

Answer 1

Resposta:

A esfera C vai possuir carga de -1,8C após o contato.

Na eletrostática aprendemos que a quantidade de carga, quando colocamos duas ou mais esferas em contato, sempre se conserva. Matematicamente, temos:

Lembrando que essas quantidades são a soma de cada uma das esferas.

Importante ressaltar que as esferas, após o contato, sempre sairão com cargas iguais.

Vamos dividir o problema em passos menores para facilitar o entendimento.

Primeiro contanto entre A e B:

As esferas estão com cargas QA = 2,4C e QB = 0. Vamos chamar as cargas de cada esfera após o contato de QA' e QB', sendo que QA' = QB' = Q'. Logo, aplicando a conservação da quantidade de carga, teremos:

Segundo contato entre B' e C:

Agora vamos colocar em contato as esferas B' (esfera B após o contato anterior com A) e C, possuidoras de cargas QB' = 1,2C e QC = -4,8C. Após o contanto, ambas ficarão com carga QB'' = QC'' = Q''.

Explicação:

Espero ter ajudado (◕ᴗ◕✿)