Question

Três pequenas esferas metálicas idênticas A, B e C estão eletrizadas com cargas +3Q, -2Q e +5Q, respectivamente. Qual a carga final de cada esfera se:
 Fizermos contatos sucessivos na ordem: A com C; A com B e B com C?
Fizermos contato simultâneo entre A, B e C?

Answer 1

Para realizar este experimento, é necessário saber algumas coisas sobre esse tipo de interação entre esferas carregadas:

1) Quando as esferas se tocam, as suas cargas, independente do sinal, são somadas;
2) Quando as esferas são separadas, a carga resultante da soma é divida igualmente para cada esfera.

Agora sabendo essas informações, poderemos responder as perguntas:

Esfera A = +3Q
Esfera B = -2Q
Esfera C = +5Q

A -- C:   +3Q + 5Q = +8Q;   Separando as esferas, +4Q para cada;

A -- B:   +4Q - 2Q = +2Q;    Separando as esferas, +1Q para cada;

B -- C:   +1Q + 4Q = +5Q;   Separando as esferas, +2,5Q para cada.

Ao final da primeira série de contatos, as esferas A, B e C ficaram com as cargas de +1Q, +2,5Q e +2,5Q, respectivamente.


A -- B -- C:   +1Q + 2,5Q + 2,5Q = +6Q   Separando as 3 esferas, +2Q para cada.

Obs.: Na primeira parte do experimento eram duas esferas em contato, então a carga resultante foi dividida por 2 para deixar as esferas com a mesma quantidade de carga. Na segunda parte, a carga resultante foi dividida por 3, pois eram três esferas em contato e foi usado o valor das cargas que cada uma adquiriu após a primeira parte do experimento.

Espero ter ajudado.