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Na Fig. 21-40, três esferas condutoras iguais são dispostas de modo a formar um triângulo equilátero de lado d   =   20,0   c m . Os raios das esferas são muito menores que d e as cargas das esferas são q A   =   -   2,00   n C , q 8   =   -   4,00   n C e q c   =   + 8,00   n C . (a) Qual é o módulo da força eletrostática entre as esferas A   e C ? Em seguida é executado o seguinte procedimento: A   e B   são ligadas por um fio fino que depois é removido. B é ligada à terra pelo fio, que depois é removido. B e C são ligadas pelo fio, que depois é removido. Determine o novo valor (b) do módulo da força eletrostática entre as esferas A e C ; (c)do módulo da força eletrostática entre as esferas B e C .

Passo 1

(a)A força eletrostática entre A e C é calculada pela fórmula da força eletrostática:

F A C = K q A q C d 2 = 3,6 × 10 - 6 N

Passo 2

(b) O que acontece, depois, quando as esferas A e B são postas em contato? Elas dividem a soma de suas cargas. Dessa forma, cada uma fica com uma carga igual a - 2 - 4 n C 2 = - 3 n C .

Quando B é aterrada, sua carga vai pra zero, e, depois de seu contato com C , cada uma delas fica com - 8 n C 2 = - 4 n C .Daí, as cargas finais dessas partículas, no final de tudo, ficam iguais a:

Q A = - 3 n C , Q B =   - 4 n C e Q C = - 4 n C .

Daí:

F A C = K Q A Q C d 2 = 2,7 × 10 - 6 N

Passo 3

(c) Nesse caso,

F B C = K Q B Q C d 2 = 3,6 × 10 - 6 N

Resposta

  1. 3,6 × 10 - 6 N
  2. 2,7 × 10 - 6 N
  3. 3,6 × 10 - 6 N

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