Questão 37324
UFRGS 2011
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.
Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura.
Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é _______ e de intensidade igual a _______.
repulsiva
atrativa
repulsiva
atrativa
repulsiva
Gabarito:
repulsiva
Resolução:
A carga total no sistema é Q e estava concentrada na primeira esfera.
Depois do contato essa carga é distribuída até que o potencial nas três esferas fique o mesmo.
Isso vai acontecer quando a densidade de carga nas esferas for a mesma.
Como as esferas são iguais as cargas também serão igualmente distribuídas.
Assim depois de separadas cada esfera tem carga Q/3.
Portanto a força entre as esferas será repulsiva, pois sabemos que cargas de mesmo sinal se repelem.
Para saber a intensidade da força basta jogar na fórmula: F = kQ1Q2/d².
Mas Q1 = Q2 = Q3 = Q/3.
Então F = kQ²/(9d²)