Enunciado

PROTEÇÃO CONTRA RADIAÇÃO CÓSMICA. Um dos perigos para os seres humanos no espaço é a radiação cósmica: partículas carregadas com alta energia emitidas pelo Sol. Durante uma erupção solar, a intensidade dessa radiação pode atingir níveis letais. Um método de proteção proposto para os astronautas na superfície da Lua ou de Marte é um conjunto de grandes esferas eletricamente carregadas, colocadas acima de áreas onde as pessoas vivem e trabalham. As esferas produziriam um forte campo elétrico E → para desviar as partículas carregadas que compõem a radiação cósmica. A construção das esferas seria semelhante a um balão de Mylar, com uma fina camada condutora de eletricidade sobre a superfície externa sobre a qual uma carga líquida positiva ou negativa seria colocada. Uma esfera comum

pode possuir 5   m de diâmetro.

64 . Qual é o módulo de E → no exterior de uma dessas esferas, próximo de sua superfície? ( a )   0 ; b 10 6   N / C ; c 10 7   N / C ; d 10 8   N / C .

Passo 1

Vem comigo que a gente detona essa questão juntos!

O campo dessas esferas usadas para repelir os elétrons da radiação cósmica se comporta da mesma forma que o campo de uma esfera condutora carregada, que é dado por:

E = 1 4 π ϵ 0 q r 2

O enunciado quer saber o campo próximo a esfera, logo podemos considerar r = 2,5   m que é o raio da esfera.

E usando o resultado do exercício 63 , temos que q = - 0,07   C . Vamos as contas!

Passo 2

Temos o seguinte:

E = 1 4 π ϵ 0 q r 2

Substituindo com os valores que conhecemos, temos:

E = 1 4 π ( 8,854 × 10 - 12 ) 0,07 ( 2,5 ) 2

⇒ E = 1 × 10 8   N / C

Logo a alternativa correta é a letra ( d ) .

Resposta

d 10 8   N / C

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