Gabarito disponível
Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si. Duas delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respectivamente, iguais a 3Q e -Q. Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamene separadas.
Resolução comentada
Contatos sucessivos entre esferas idênticas dividem a carga igualmente.
C (−Q) com A (3Q): cada uma fica com (3Q−Q)/2 = Q. C (Q) com B (0): cada uma fica com Q/2. C (Q/2) com D (0): cada uma fica com Q/4. Carga final de C: Q/4.
Análise das alternativas
Q/2 é a carga de C após o 2º contato, ainda faltando o contato com D. 2Q e 4Q aumentariam a carga, o que viola a conservação da carga total.
Referência: Eletrostática: eletrização por contato e conservação da carga.
Resolução comentada do VaiConcursos.