Três esferas condutoras
e
têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra
as outras duas estão carregadas com cargas
e
. A esfera
toca primeiramente a esfera
e depois a esfera c. Qual a carga de cada esfera após os contatos?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que tem no enunciado e qual conteúdo vamos usar.
Você tem três esferas condutoras idênticas A, B e C (mesmo tamanho). Inicialmente:
Você tem três esferas condutoras idênticas A, B e C (mesmo tamanho). Inicialmente:
- A está neutra (
) - B tem carga
- C tem carga
A sequência de contatos é: primeiro A encosta em B, depois A encosta em C. Como as esferas são iguais, quando duas se tocam, a carga total delas se distribui igualmente. Vamos usar:
- conservação de carga (a soma antes e depois do contato não muda)
- divisão igualitária de carga entre condutores iguais.
Passo 2
Primeiro contato: A toca B.
- Carga total envolvida:
- Como são iguais, cada uma fica com metade:
Depois disso:
- A tem
- B tem
- C continua com
Passo 3
Segundo contato: A (com
C) toca C (com
C).
- Carga total envolvida agora:
- Dividindo igualmente entre A e C:
E note que B não participa desse segundo contato, então permanece com
.
Resposta
Carga final de cada esfera: