Duas esferas metálicas idênticas, de dimensões desprezíveis, eletrizadas com cargas elétricas de módulos $-Q$ e $3Q$ atraem-se com força de intensidade $3,0.10^{-1}N$, quando colocadas a uma distância $d$, em certa região do espaço. Se forem colocadas em contato e, após o equilíbrio eletrostático, levadas à mesma região do espaço e separadas pela mesma distância $d$, quanto valerá a nova força de interação elétrica entre elas?
Resolução
<hr/>
1) Novas cargas elétrica.
<ul>
<li>$q\tiny 1 \normalsize = q\tiny2 \normalsize = \frac123Q-Q = Q$</li>
</ul>
Quando colocadas em contato, as cargas se igualam na média entre elas.
2) Comparando as forças antes e depois do equilíbrio eletrostático.
<ul>
<li>$F = k\frac{3Q^2}{d^2} = 0,3$</li>
<li>$F&#8217; = k\frac{Q^2}{d^2}$</li>
<li>$\Longrightarrow$</li>
<li>$\frac{F}{F&#8217;} = \frac{ k\frac{3Q^2}{d^2}}{ k\frac{Q^2}{d^2}} = 3$</li>
</ul>
3) Calculando F&#8217;.
<ul>
<li>$F&#8217; = \frac13F = 0,1$</li>
</ul>
A força de elétrica será de $0,1N$ ao final.

Problema de Interação entre Esferas metálicas Eletrizadas

Carlos Humberto de Oliveira