Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos.

Inicialmente M1 e M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada. São realizadas duas operações, na sequência indicada:
I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial.
II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M3 é afastada até retornar à sua posição inicial.
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de:

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Resposta:

A alternativa correta é letra B

A questão exige que se entenda os princípios da Eletrostática. Primeiramente devemos lembrar do princípio da conservação das cargas elétricas. Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das quantidades de cargas elétricas é constante, ou seja,

\sum Q_{antes} = \sum Q_{depois}

Do texto, em I colocamos M1 em contato com M2. Depois do contato haverá transferência de elétrons do corpo neutro para o carregado positivamente. Essa transferência irá ocorrer de maneira bem rápida até que ambas esferas fiquem com o mesmo potencial elétrico, visto que as esferas são idênticas. No caso, será a média aritmética da quantidade de carga antes do contanto. Assim, depois de voltarem à sua posição inicial:

Q_{depois} = \frac{Q_{M 1} + Q_{M 2}}{2} = \frac{Q + 0}{2} = \frac{Q}{2}

Em II colocamos M3 e M2 em contato. Haverá transferência de elétrons da mesma forma que a anterior, e depois de voltarem à sua posição inicial:

Q_{depois} = \frac{Q_{M 3} + Q_{M 2}}{2} = \frac{Q + \frac{Q}{2}}{2} = \frac{3 Q}{4}

Então, teremos:

Q_{1} = \frac{Q}{2}; Q_{2} = Q_{3} = \frac{3 Q}{4}

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

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Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos.

Resposta:

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