Duas esferas idênticas são carregadas por indução e, em seguida, separadas; a esfera 1 possui uma carga +Q e a esfera 2 uma carga -Q . Uma terceira esfera idêntica está inicialmente descarregada. Se a esfera 3 entra em contato com a esfera 1 e se afasta e, em seguida, entra em contato com a esfera 2 e é separada, qual será a carga final em cada uma das três esferas? Resp.:
Passo 1
O enunciado envolve três esferas metálicas idênticas. Inicialmente, por indução e separação, a esfera 1 está com carga
, a esfera 2 com carga
e a esfera 3 está descarregada (
). Ao colocarmos em contato duas esferas idênticas, a carga total se conserva e se repartirá igualmente entre elas. Vamos usar conservação de carga e divisão igualitária para cada contato.
Passo 2
Antes do primeiro contato temos
Ao juntarmos a esfera 1 e a esfera 3, a carga total é
Como elas são idênticas, cada uma fica com metade dessa carga:
Nesse instante a esfera 2 permanece com
Passo 3
Agora a esfera 3 (com
) entra em contato com a esfera 2 (com
). A carga total nesse contato é
Dividindo igualmente entre as duas, cada uma fica com
A esfera 1 não participa deste segundo contato, então permanece com