Questão 18
FUVEST 2008
(FUVEST - 2008 - 1ª FASE) 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
M1 = Q/2; M2 = Q/4; M3 = Q/4.
M1 = Q/2; M2 = 3Q/4; M3 = 3Q/4.
M1 = 2Q/3; M2 = 2Q/3; M3 = 2Q/3.
M1 = 3Q/4; M2 = Q/2; M3 = 3Q/4.
M1 = Q; M2 = zero; M3 = Q.
Gabarito:
M1 = Q/2; M2 = 3Q/4; M3 = 3Q/4.
Resolução:
Já que as esferas são idênticas, quando ocorrer o contato entre duas, a carga líquida será dividida igualmente entre elas.
No primeiro contato, a carga líquida é Q, já que apenas M1 está eletrizada e M2 está neutra.
Quando separarmos as esferas, M1 estará com Q/2 e M2 também.
Depois, faz-se o contato entre M2 e M3.
Neste caso a carga líquida total é a soma das cargas de ambas as esferas:
E ao fazermos a divisão desta carga obtemos que M2 ficará com e M3 também ficará com carga
Alternativa B.