Temos de três esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra. Duas delas,
A e
B, estão
eletrizadas com cargas iguais a
Q e a terceira
C está neutra. Coloca-se em contato
C com
A e, a seguir,
C com
B. Determine, nestas condições, a carga elétrica de
C.
Dados do problema:
- Carga da esfera A: QA = Q;
- Carga da esfera B: QB = Q;
- Carga da esfera C: QC = 0.
Solução
Inicialmente temos a seguinte situação
Quando colocamos as esferas
A e
C em contato, a carga total se distribuirá de maneira igual
pelas esferas e a carga final de cada esfera será a média entre as cargas das esferas inicialmente
\[
Q_{A}=Q_{B}=\frac{Q_{A}+Q_{C}}{2}=\frac{Q+0}{2}=\frac{Q}{2}
\]
Colocando em contato a esferas
B e
C, as cargas das duas esferas se distribuirá de maneira
igualitária por elas, mas agora a carga inicial de
C será o valor calculado acima
\( \frac{Q}{2} \)
\[
Q_{B}=Q_{C}=\frac{Q_{B}+Q_{C}}{2}=\frac{Q+\dfrac{Q}{2}}{2}=\frac{1}{2}.\left(\frac{2Q+Q}{2}\right)=\frac{3Q}{4}
\]
A carga final de
C será
\[ \bbox[#FFCCCC,10px]
{Q_{C}=\frac{3Q}{4}}
\]