Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a -2Q, 4Q, 3Q e 4Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e a seguir com as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará carregada com carga equivalente a:
Soluções para a tarefa
Vamos lá!
É bem simples, após ocorrer o contato entre estas esferas, ocorre um processo denominado equilíbrio eletrostático. Basta você ir calculando este equilíbrio eletrostático de duas em duas esferas por vez...
Contato da esfera A e B:
(-2Q + 4Q) / 2 -> 2Q / 2 = 1 Q.
Portanto, após a esfera A entrar em equilíbrio eletrostático com a esfera B, a carga da mesma ficará com 1Q.
Contato da esfera A e C.
( 1Q + 3Q ) / 2 -> 4Q / 2 = 2Q.
Portanto, após a esfera A entrar em equilíbrio eletrostático com a esfera C, a carga da mesma ficará com 2Q.
Contato da esfera A e D.
(2Q + 4Q) / 2 = 6Q / 2 = 3Q.
Portanto, após a esfera A entrar em equilíbrio eletrostático com a esfera D, a carga da mesma ficará com 3Q.
Logo, como a última esfera (D) foi colocado em contato com a esfera A, temos que a carga final da esfera A é igual a 3Q.
Bons estudos!
O processo de eletrização por contato de onjetos identicos é dada tirando a média aritmética entre as cargas.
A em contato com B
A carga resultante de A e B será:
-2+4 / 2 = 2/2 = +1C
A em contato com C:
Como a esfera A agora tem carga de +1C, a carga resultante em A e C será:
1+3 / 2 = 4/2 = +2C
A em contato com D:
Agora, a esfera A tem carga de +2C, quando em contato com D, as duas terão cargas iguais a:
2+6 / 2 = 8/2 = +4C
Ao final do processo, a esfera A estará carregada com 4C