Considere uma superfície esférica no vácuo. Um aluno calculou o fluxo de campo elétrico total
nessa superfície e, usando a Lei de Gauss,
, determinou
. Com esse resultado, o estudante concluiu corretamente que existe uma partícula de carga
no interior da superfície esférica.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso
Verdadeiro
Falso
Passo 1
O enunciado diz que um aluno mediu o fluxo elétrico total numa superfície esférica isolada no vácuo e, usando a lei de Gauss, obteve
, achando
. Queremos verificar se é correto concluir que existe exatamente uma partícula de carga +1,0 C dentro da esfera.
Passo 2
A lei de Gauss estabelece que o fluxo do campo elétrico por uma superfície fechada vale a carga líquida interna dividida por
. Em notação:
Isso significa que o que ela nos dá é apenas a carga resultante (soma algébrica) contida no volume encerrado.
Passo 3
Como o aluno achou
, concluímos que a carga líquida total dentro da esfera é de +1,0 C. Mas isso não nos diz nada sobre quantas partículas ou como essa carga está distribuída.
Passo 4
Poderia haver várias cargas menores cujas somas algébricas dão +1,0 C, ou uma distribuição contínua de carga. A lei de Gauss não permite identificar o número de partículas nem sua localização exata, apenas o valor da carga total.
Passo 5
Portanto, afirmar que existe uma única partícula de carga +1,0 C é um passo além do que a lei de Gauss permite. O aluno inferiu algo que não está garantido pela teoria.
Resposta
Falso