Observa que en las condiciones iniciales, las esferas se atraen con una fuerza cuyo módulo queda (observa que indicamos con k a la constante de Coulomb, y que indicamos con d a la distancia que separa a las esferas, por lo que tienes: d = 1 m, y que indicamos para las cargas: q1 = q y q2 = - q):
F0 = k*|q1|*|q2|/d = k*q2/d2 (1).
Luego, tienes en las condiciones finales (observa que indicamos a las nuevas cargas como Q1 y Q2):
Q1 = q1 - q1/2 = q - q/2 = q/2,
Q2 = q2 + q1/2 = - q + q/2 = - q/2.
Luego, observa que las esferas se atraen con una fuerza cuyo módulo queda:
F1 = k*|Q1|*|Q2|/d = k*(q/2)*(q/2)/d2 = k*(q2/4)/d2 = k*q2/(4d2) = (1/4)*k*q2/d2 (2).
Luego, tienes que la relación entre las fuerzas queda:
F1 = (1/4)*F0,
por lo que tienes que la opción (a) es la respuesta correcta.
Espero haberte ayudado.
Silvio tengo una duda mas , si Q1=-3q y Q2=Q y te dicen que la mitad de la carga Q2 se transfiere a Q1 ¿ Cual seria la nueva magnitud de Q1)
Seria Q1-1/2 o Q1+1/2?
Tienes las cargas iniciales:
Q1 = 3q
Q2 = Q (observa que la mitad de esta carga es Q/2).
Luego, las cargas finales quedan:
Q1' = 3q + Q/2
Q2' = Q - Q/2 = Q/2.
Espero haberte ayudado.
Antonio pero dije que Q1= - 3Q no que Q1= 3Q
Osea que si fuese negativa Q1 entonces su nueva carga despues de quitarle la mitad a Q2 y agregarla a Q1 seria Q1= -3Q+(Q/2)
verdad.
Q1= -3Q
Q2=Q
Luego, se extrae la mitad de Q2, entonces:
Q1´= -3Q+Q/2
Q2´= Q/2