FUVEST 2008 — questão 18 de Física

Enunciado em texto

Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de $10\ \text{m/s}^2$; para a massa específica (densidade) da água, o valor de $1.000\ \text{kg/m}^3 = 1{,}0\ \text{g/cm}^3$; para o calor específico da água, o valor de $1{,}0\ \text{cal/(g °C)}$; para uma caloria, o valor de 4 joules.

Três esferas metálicas, $M_1$, $M_2$ e $M_3$, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos.

[Figura: as três esferas sobre suportes isolantes, lado a lado: $M_1$ e $M_3$ marcadas com Q; $M_2$, no meio, sem carga.]

Inicialmente $M_1$ e $M_3$ têm cargas iguais, com valor Q, e $M_2$ está descarregada. São realizadas duas operações, na seqüência indicada:

I. A esfera $M_1$ é aproximada de $M_2$ até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, $M_1$ é afastada até retornar à sua posição inicial.

II. A esfera $M_3$ é aproximada de $M_2$ até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, $M_3$ é afastada até retornar à sua posição inicial.

Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de

a) $M_1$: $Q/2$; $M_2$: $Q/4$; $M_3$: $Q/4$

b) $M_1$: $Q/2$; $M_2$: $3Q/4$; $M_3$: $3Q/4$

c) $M_1$: $2Q/3$; $M_2$: $2Q/3$; $M_3$: $2Q/3$

d) $M_1$: $3Q/4$; $M_2$: $Q/2$; $M_3$: $3Q/4$

e) $M_1$: $Q$; $M_2$: zero; $M_3$: $Q$

(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2008, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.