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Três esferas condutoras idênticas X, Y e Z foram utilizadas para a elaboração de uma experiência com pêndulo. As esferas X e Z estão apoiadas sobre hastes não condutoras, enquanto a esfera Y, pendurada por um fio não condutor, pode realizar um movimento pendular ideal, sendo capaz de tocar as esferas X e Z quando sua oscilação atinge a maior amplitude. O pêndulo é abandonado na posição indicada na figura, sendo que nesse momento as cargas de X e Y são nulas e Z possui carga elétrica de 64 C. Após uma oscilação completa, a carga da esfera Z será

(A) 32 C.
(B) 24 C.
(C) 16 C.
(D) 8 C.
(E) 4 C.
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Portuguesando

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos entender como a carga elétrica se distribui entre as esferas condutoras quando elas se tocam. 1. Inicialmente, a esfera Z tem uma carga de 64 C, enquanto as esferas X e Y estão neutras (carga nula). 2. Quando a esfera Y toca as esferas X e Z, a carga se redistribui entre elas. Como as esferas são idênticas, a carga total se divide igualmente entre as esferas que se tocam. A carga total antes do contato é: - Carga de Z: 64 C - Carga de X: 0 C - Carga de Y: 0 C Ao tocar as esferas, a carga total (64 C) se distribui entre as três esferas (X, Y e Z). Portanto, após o contato, cada esfera terá: \[ \text{Carga total} = 64 C \] \[ \text{Carga por esfera} = \frac{64 C}{3} \approx 21,33 C \] No entanto, após a oscilação, a esfera Y se afasta e não mantém a carga. Assim, a carga de Z se ajusta novamente. Após a oscilação, a esfera Z terá metade da carga que tinha antes do contato, pois a carga se redistribui novamente entre as esferas que permanecem em contato. Portanto, a carga de Z após a oscilação será: \[ \text{Carga de Z} = \frac{64 C}{2} = 32 C \] Assim, a resposta correta é: (A) 32 C.

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