Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas Qb=3,6 mu C e QC=2,4 mu C. A esfera A toca primeiramente a esfera B 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:
  • A está neutra ( QA=0)
  • B tem carga QB=3,6 muC
  • C tem carga QC=2,4 muC
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:
  1. conservação de carga (a soma antes e depois do contato não muda)
  2. divisão igualitária de carga entre condutores iguais.

Passo 2

Primeiro contato: A toca B.
  • Carga total envolvida: Qtotal1 = QA + QB = 0 + 3,6 = 3,6 muC
    - Como são iguais, cada uma fica com metade:
    QA = QB = Qtotal12 = 3,62 = 1,8 muC
Depois disso:
  • A tem 1,8 muC
  • B tem 1,8 muC
  • C continua com 2,4 muC

Passo 3

Segundo contato: A (com 1,8 muC) toca C (com 2,4 muC).
  • Carga total envolvida agora: Qtotal2 = QA + QC = 1,8 + 2,4 = 4,2 muC
    - Dividindo igualmente entre A e C:
    QA = QC = Qtotal22 = 4,22 = 2,1 muC
E note que B não participa desse segundo contato, então permanece com 1,8 muC.

Resposta

Carga final de cada esfera:
  • QA = 2,1 muC
  • QB = 1,8 muC
  • QC = 2,1 muC

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