Exercícios Resolvidos de Fluxo de Campo Elétrico

Física 2 - UFF; P1 de 2019.2

10 - A figura abaixo mostra as linhas do campo eletrostático produzidas por um par de partículas de cargas q1 e q2. A figura mostra ainda duas superfícies imaginárias e fechadas, S1 e S2, indicadas pelas linhas tracejadas. A superfície S1 envolve apenas a partícula de carga q1, enquanto S2 envolve as duas partículas. Sobre essa situação, considere as afirmativas abaixo:

  1. O fluxo de campo eletrostático através de S1 vale q 1 + q 2 / ε 0 .
  2. O fluxo de campo eletrostático através de S1 é negativo.
  3. O fluxo de campo eletrostático através de S2 é nulo.

São VERDADEIRAS as afirmativas:

  1. Apenas I
  2. Apenas II
  3. Apenas II
  4. Nenhuma delas
  5. I, II e III

Passo 1

Ora, o fluxo Φ do campo elétrico dado por essa equação aqui:

Φ = ∫ E →   d A → = Q i n t ε 0

Onde Q i n t é o total de carga no interior da superfície fechada S . Então veja que a primeira alternativa é falsa visto que S1 não envolve a carga q 2 .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A alternativa II é verdadeira, pois de fato as linhas de campo da carga q 1 entram na superfície S1, o que torna o fluxo negativo.

Passo 3

Ora, pela equação...

Φ = ∫ E →   d A → = Q i n t ε 0

A gente percebe que o fluxo só é nulo se a carga interna for 0 . Caso contrário não dá para saber!

Além disso, a gente consegue através do desenho

Perceber que todas as linhas de campo da carga q 2 vão para q 1 , mas existem linhas de fora vindo para q 1 também, sugerindo que q 1 é maior que q 2 em módulo, logo o fluxo não será nulo!

Resposta

Letra C.

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