Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E1 inicialmente neutra e E2 positivamente eletrizada com a carga
. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Quantos elétrons foram cedidos e qual das esferas os cedeu?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos duas esferinhas metálicas idênticas:
- E1 começa neutra (carga zero).
- E2 começa com carga positiva de
.
Elas entram em contato e depois se afastam. A matéria que estamos usando aqui é eletrostática (distribuição de carga em condutores iguais). Pra resolver temos que:
- Calcular a carga total.
- Verificar como essa carga se reparti igualitariamente entre as esferas.
- Descobrir quantos elétrons isso representa e de quem eles saíram.
Passo 2
Primeiro, carga total do sistema antes do contato:
Como as esferas são idênticas, ao entrar em contato a carga se distribui meio a meio.
Passo 3
Cada esfera, depois do contato, fica com
Ou seja:
- E1 passa de
para . - E2 passa de
para .
Passo 4
Repare que E1 ficou positivamente carregada em
. Pra ficar positiva, ela teve que perder elétrons. Esses elétrons foram parar na E2, fazendo E2 perder sua carga “tão positiva” até
.
A quantidade de carga que efetivamente se moveu é a diferença entre o estado inicial e final de E2 (ou de E1, dá no mesmo em valor absoluto):
Passo 5
Cada elétron carrega uma carga de
.
O número de elétrons transferidos é
O número de elétrons transferidos é
E como E1 ficou mais positiva, E1 é quem cedeu esses elétrons para E2.
Resposta
Foram transferidos
elétrons, cedidos pela esfera E1.