UERJ 2027 (1º Exame de Qualificação) — questão 45 de Física
Enunciado em texto
W, X, Y e Z são quatro esferas condutoras idênticas, fixas e eletricamente isoladas, que apresentam diferentes valores de cargas elétricas Q, em coulombs, conforme indicado na imagem abaixo.
[Figura: quatro círculos iguais, lado a lado, com as cargas: W, 0 C; X, −6 C; Y, +1 C; Z, +9 C.]
Considere que, em determinado momento, ocorre contato elétrico simultâneo entre essas esferas.
Após esse contato, a distribuição das cargas elétricas corresponde a:
(A)
(B)
(C)
(D)
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2027, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: como fica a carga de cada esfera depois que as quatro se tocam ao mesmo tempo.
Passo 1 — a carga total se conserva. No contato, os elétrons só passam de uma esfera para outra; nada entra nem sai do conjunto, que está isolado:
Passo 2 — como a carga se divide. Em contato, as quatro esferas formam um único condutor, e as cargas se redistribuem até todas ficarem no mesmo potencial. Como as esferas são idênticas (mesmo tamanho), isso acontece com cargas iguais:
Conferindo: X, que estava com −6 C, recebeu +7 C; Z, com +9 C, perdeu 8 C; W ganhou 1 C; e Y, curiosamente, terminou com a mesma carga que tinha. As trocas somam zero: 7 + 1 − 8 + 0 = 0.
⚠️ A armadilha: achar que cada esfera “guarda” algo da sua carga inicial, e que Z, que tinha mais, continua com mais (alternativas A, B e C, que mantêm cargas diferentes). Depois do contato entre condutores idênticos, a história anterior some: todas ficam iguais.
A ideia em uma frase: no contato entre condutores idênticos, a carga total se conserva e se divide igualmente entre eles.
Resposta: alternativa D (todas ficam com +1 C).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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