Para praticar seus conhecimentos de Eletricidade, um
estudante dispõe de duas esferas metálicas A e B. A esfera
B possui volume 8 vezes maior que o de A e ambas estão
inicialmente neutras. Numa primeira etapa, eletriza-se a
esfera A com 4,0 μC e a B com 5,0 μC. Numa segunda
etapa, as esferas são colocadas em contato e atingem o
equilíbrio eletrostático. Após a segunda etapa, as cargas
elétricas das esferas serão, respectivamente:
a) QA = 1,0 μC e QB = 8,0 μC
b) QA = 8,0 μC e QB = 1,0 μC
c) QA = 4,5 μC e QB = 4,5 μC
d) QA = 6,0 μC e QB = 3,0 μC
e) QA = 3,0 μC e QB = 6,0 μC
Respostas
Vamos lá !!
Somatória das cargas
Qa + Qb = 5M + 4M = 9MC
Relacionando os volumes :
Vb = 8 . Va
4/3*π*rb³ =8*4/3*π*ra³
Simplificando temos :
rb = 2ra
Qa/ra = Qb/rb
Qb = 2Qa
Então temos um sistema :
Qa+Qb = 9
Qb = 2Qa
Qa + 2Qa = 9
3Qa = 9
Qa = 3Mc
Qa + Qb = 9
3 + Qb = 9
Qb = 9 - 3 = 6
Alternativa E
A Bientot
Após a segunda etapa, as cargas elétricas das esferas serão, respectivamente: QA = 3,0 μC e QB = 6,0 μC - letra e).
O que é a eletricidade?
A carga elétrica é basicamente algumas partículas que tem a "capacidade" de se tornarem positivamente carregadas se por uma acaso, perderem elétrons (mas o inverso também acontece, ou seja, virando negativas e ganhando elétrons).
Então podemos afirmar que se ambas as esferas (assim como seu volume) acaba sendo 8x maior do que a outra, então matematicamente encontraremos que:
- Va = 4π³ / 3
Vb = [4π (2r)³] / 3
Vb = 4π8r³ / 3
Vb = 8 . 4πr³ / 3
Vb = 8Va
Portanto, para QA acharemos:
Qa = Ra . Qa + Qb / Ra + Rb
Qa = Ra . 4 + 5 / Ra + 2Ra
Qa = Ra . 9 / 3Ra
Qa = 3μC
Finalizando então com QB, teremos:
Qb = Rb . Qa + Qb / Ra + Rb
Qb = 2Ra . 4 + 5 / Ra + 2Ra
Qb = 2Ra . 9 / 3Ra
Qb = 18 / 3
Qb = 6μC.
Para saber mais sobre a Eletrização:
https://brainly.com.br/tarefa/20763908
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)
