Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E1 inicialmente neutra e E2 positivamente eletrizada com a carga 4,8 times 10^-9 C. 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:
  1. Calcular a carga total.
  2. Verificar como essa carga se reparti igualitariamente entre as esferas.
  3. Descobrir quantos elétrons isso representa e de quem eles saíram.

Passo 2

Primeiro, carga total do sistema antes do contato:
Qtotal = Q1 + Q2 = 0 + 4,8 times 10^-9, C = 4,8 times 10^-9, C
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
Qcada = Qtotal2 = 4,8 times 10^-92, C = 2,4 times 10^-9, C
Ou seja:
  • E1 passa de para .
  • E2 passa de para .

Passo 4

Repare que E1 ficou positivamente carregada em De. 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 n = De.
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.

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