Uma partícula puntiforme de carga
encontra-se no centro de uma superfície Gaussiana de formato cúbico. O fluxo elétrico através de uma das faces do cubo é:
Escolha uma opção:
a.
b.
c.
d.
e.
Escolha uma opção:
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma partícula com carga
que está no centro de um cubo imaginário chamado superfície Gaussiana. A gente precisa descobrir qual é o fluxo elétrico que passa por uma das faces desse cubo. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Gauss, que faz parte da eletrostática. Vamos precisar entender o que é fluxo elétrico e como a simetria do problema ajuda na resolução.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. Basicamente, é uma medida de quantas linhas de campo elétrico passam por uma superfície. Matematicamente, a Lei de Gauss diz que o fluxo total elétrico (
) através de uma superfície fechada é igual à carga total (
) dentro dessa superfície dividida pela constante elétrica
:
Passo 3
No nosso caso, a superfície Gaussiana é um cubo, que tem 6 faces iguais. A carga
está exatamente no centro do cubo, então o fluxo elétrico se distribui uniformemente por todas as faces do cubo, graças à simetria.
Passo 4
Como o fluxo total é
e esse fluxo está distribuído igualmente por todas as 6 faces do cubo, basta dividir o fluxo total pelo número de faces para achar o fluxo por uma face:
Resposta
A resposta correta é a opção e.
.