Question

Três corpos eletrizados inicialmente com as cargas c, Q1= -2uC, Q2= 5uC e Q3= -4uC, localizam-se em um sistema eletricamente isolado.
Após trocarem cargas entre si, os corpos 1 e 2 apresentam as cargas Q1= 1uC e Q2=3uC, respectivamente. ( 1uC=10^-6 C)

a) Determinar a carga final do corpo 3 (Q3').
b) Responder se o corpo 3 perdeu ou recebeu eletrons e justificar.
c) Calcular o numero de eletrons cedidos ou recebidos pelo corpo 2.
d) Explicar se após a troca de cargas havera atração ou repulsão entre os corpos 1 e 3.

Answer 1

Olá!
Questão de Eletrostática básica. Um dos princípios da Eletrostática é o da conservação da carga elétrica. Ele diz que a carga total de um sistema de cargas isolado se conserva. 
Partindo desse princípio e analisando a carga total antes da interação entre elas, temos que:
Qantes = -2 uC + 5 uC - 4 uC = -1 uC

a) Após a interação entre si, os corpos apresentam as cargas elétricas:
Q1 = 1 uC e Q2 = 3 uC. 
Portanto, pelo princípio da conservação da carga elétrica, o corpo 3 apresentará carga elétrica igual a:
1 uC + 3 uC + Q3 = -1
4 uC + Q3 = -1
Q3 = -5 uC
 
b) O corpo 3 tinha inicialmente carga elétrica Q3 = -4 uC. Após a interação entre os corpos, sua carga elétrica passou para Q3 = -5 uC. Portanto, ele RECEBEU elétrons, pois a sua carga elétrica ainda é negativa e, em módulo aumentou e 1 uC, evidenciando o aumento de cargas negativas.

c) O corpo 2 possuía carga elétrica igual a 5 uC antes da interação entre os corpos. Dessa maneira, após a interação, sua carga foi reduzida para 3 uC, o que nos leva a concluir que ele RECEBEU 2 elétrons.
Portanto, 
ΔQ = 3 - 5 = -2 uC = -2.10^-6 C
Pelo princípio da quantização da carga elétrica, sabemos que:
Q = n.e
onde e = -1,6.10^-19C
Logo:
n = (-2.10^-6)/(-1,6.10^-19C)
n=1,25.10^13 elétrons

d) Após a troca entre os corpos 1 e 3, suas respectivas cargas elétricas são iguais a 1 uC e -5 uC. Então, pelo princípio da Atração e Repulsão, haverá uma ATRAÇÃO entre os corpos 1 e 3, pois possuem cargas elétricas com sinais opostos.

É isso! Bons estudos!