Duas pequenas esferas, E1 e E2, feitas de materiais isolantes diferentes, inicialmente neutras, são atritadas uma na outra durante 5 s e ficam eletrizadas. Em seguida, as esferas são afastadas e mantidas a uma distância de 30 cm, muito maior que seus raios. A esfera E1 ficou com carga elétrica positiva de 0,8 nC. Determine
a) a diferença N entre o número de prótons e o de elétrons da esfera E1, após o atrito;
b) o sinal e o valor da carga elétrica Q de E2, após o atrito;
c) a corrente elétrica média I entre as esferas durante o atrito;
d) o módulo da força elétrica F que atua entre as esferas depois de afastadas.
a) A carga elétrica final Q'E1, da esfera E1 pode ser calculada a partir da expressão:
Substituindo os dados fornecidos, já com os ajustes de unidades necessários:
b) Como as esferas estão inicialmente neutras, após a eletrização por atrito, elas adquirem cargas elétricas de sinais opostos:
c) Aplicando-se a definição da intensidade de corrente elétrica média:
d) A situação final está esquematizada na figura a seguir:
Utilizando-se a lei de Coulomb:
Substituindo-se os dados fornecidos com suas unidades ajustadas:
