Questão 1 (
pontos)
b) (0,8) Considere um sistema composto por duas esferas idênticas, condutoras, isoladas, carregadas com carga
e
, respectivamente. O que ocorrerá se colocarmos estas esferas em contato? Qual a carga final nas esferas após separadas? Justifique
b) (0,8) Considere um sistema composto por duas esferas idênticas, condutoras, isoladas, carregadas com carga
Passo 1
O enunciado dá duas esferas condutoras idênticas, isoladas, com cargas iniciais
e
. Colocando-as em contato, elas trocam carga até atingirem o mesmo potencial. Vamos usar os princípios de conservação de carga e de equipotencialidade de condutores idênticos para encontrar a carga final em cada esfera.
Passo 2
Pela conservação de carga, o total antes e depois do contato é o mesmo. Assim,
Passo 3
Ao entrarem em contato, as esferas idênticas ficam equipotenciais. Como suas capacidades são iguais, elas repartem igualmente a carga total. Logo, cada esfera fica com
Resposta
Cada esfera fica carregada com
.