Duas esferas condutoras, uma tendo o dobro do diâmetro da outra, estão separadas a uma

distância muito maior que seus diâmetros. A esfera menor (1) tem carga Q e a esfera maior (2) está descarregada.

Se as esferas forem conectadas por um fio condutor, então será correto afirmar que as cargas da esfera menor (1) e da esfera maior (2) serão, respectivamente:

  1. Q / 2 e Q / 2
  2. Q / 3 e 2 Q / 3
  3. 2 Q / 3 e Q / 3
  4. 0 e Q
  5. 2 Q e - Q

Passo 1

Vamos dizer que a carga final da esfera (1) seja q 1 e a carga final da esfera (2) seja q 2 . Vamos chamar o raio da esfera (1) de r e o da esfera (2) de 2 r .

O primeiro ponto aqui é a conservação da carga! Antes a esfera (1) tinha carga Q e a esfera (2) carga nula

Q + 0 = q 1 + q 2

Passo 2

O segundo passo é ver que depois das duas esferas serem conectadas por um fio condutor, o potencial elétrico na superfície das duas é igual, ou seja

V 1 = V 2

O potencial elétrico de uma esfera de carga q e raio R é dado por

V = q 4 π ϵ 0 R

De forma que

q 1 4 π ϵ 0 r = q 2 4 π ϵ 0 2 r

q 2 = 2 q 1

Passo 3

Temos o seguinte sistema de equações então

q 1 + q 2 = Q q 2 = 2 q 1

Cuja solução é

q 1 = Q 3

q 2 = 2 Q 3

Resposta

(B)

Exercícios de Livros Relacionados

Uma barra de plástico tem a forma de um circunferência de raio R = 8,20 cm. A barra possui uma carga Q 1 = +4,20 pC uniformemente distribuída ao longo de um quarto de circunferência e uma carga Q 2 =
A Fig. abaixo mostra uma barra fina de plástico que coincide com o eixo x. A barra tem um comprimento L = 12,0 cm e uma carga positiva uniforme Q = 56,1 fC uniformemente distribuída. Com V= 0 no infin
O rosto sorridente da Fig. Abaixo é formado por três elementos: 1: Uma barra fina com uma carga de -3,0μ C e a forma de uma circunferência completa com 6,0c m de raio; 2: Uma segunda barra fina com um
Qual é o módulo do campo elétrico no ponto 3,00 i ^ - 2,00 j ^ + 4,00 k ^ m se o potencial elétrico é dado por V = 2 x y z 2 , em que V está em volts e x, y e z estão em metros?
Um elétron é colocado no plano xy, onde o potencial elétrico varia com x e y de acordo com os gráficos da figura abaixo (o potencial não depende de z) . Em termos dos vetores unitários, qual é a força