Uma esfera metálica carregada com carga positiva de módulo igual a 12Q é colocada em contato com uma outra esfera com carga de 6Q, idêntica a primeira. Após o contato, as esferas são novamente separadas. Qual a carga final de cada uma das esferas?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos duas esferas metálicas idênticas. A primeira está carregada com uma carga positiva de $ 12Q $ e a segunda com $ 6Q $. Quando colocamos essas duas esferas em contato, as cargas vão se redistribuir de forma que ambas fiquem com a mesma quantidade de carga. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre a conservação de carga e como as cargas se distribuem igualmente em condutores idênticos após o contato.
Passo 2
Primeiro, vamos somar as cargas das duas esferas antes de elas se tocarem. A primeira esfera tem $ 12Q $ e a segunda tem $ 6Q $. Então, o total de carga é:
Passo 3
Depois que as duas esferas entram em contato, elas compartilham essa carga total igualmente porque são idênticas. Isso significa que cada esfera vai receber metade da carga total. Então, dividimos o total de carga por 2:
Passo 4
Portanto, cada esfera, após serem separadas, vai ter uma carga final de $ 9Q $.
Resposta
Cada esfera terá uma carga final de $ 9Q $.