Enunciado

A Fig. 21-36 mostra quatro esferas condutoras iguais, que estão separadas por grandes distâncias. A esfera W (que estava inicialmente neutra) é colocada em contato com a esfera A e depois as esferas são novamente separadas. Em seguida, a esfera W é colocada em contato com a esfera B (que possuía inicialmente uma carga de - 32 e ) e depois as esferas são novamente separadas. Finalmente, a esfera W é colocada em contato com a esfera C (que possuía inicialmente uma carga de + 48 e ) e depois as esferas são novamente separadas. A carga final da esfera W é + 18 e . Qual era a carga inicial da esfera A ?

Passo 1

Novamente, nesse questão, vamos fazer uma análise segmentada do problema pra facilitar.

Primeiro,as esferas W e A entram em contato. O que acontece aí?

Ocorre que elas dividem a carga total delas, de forma que cada uma fica com ( q A 2 ).

Depois, W entra em contato com B , que possuía - 32 e de carga. Então, depois desse contato cada uma fica com:

1 2 ( q A 2 - 32 e )

Em seguida e finalmente, B entra em contato com C , que possuía 48 e . Daí, cada uma fica com a metade da soma das cargas delas (como dissemos anteriormente):

1 2 1 2 q A 2 - 32 e + 48 e

Ao fim dessa ciranda, como a questão disse pra gente, a esfera W fica com + 18 e . Igualando essa última expressão, então, a esse valor, temos:

1 2 1 2 q A 2 - 32 e + 48 e = + 18 e

E, então:

q A = + 16 e

Resposta

+ 16 e

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