Exercícios Resolvidos de Introdução à Lei de Gauss

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Enunciado

Uma carga está uniformemente distribuída sobre a superfície de uma casca condutora. Uma partícula puntiforme com carga q está no interior da casca. A força elétrica sobre a partícula tem a maior intensidade quando:

a) ela está próxima à superfície interna da casca.

b) ela está no centro da casca.

c) ela está no meio do caminho entre o centro da casca e a superfície da casca.

d) ela está em qualquer ponto interior (a força é a mesma em qualquer ponto nessa região e não é zero).

e) ela está em qualquer ponto interior (a força é zero em qualquer ponto nessa região).

Passo 1

Esse é aquela típico exercício que você pode ficar mais de duas horas tentando fazer conta e não chegar a lugar nenhum, enquanto outra pessoa chega na resposta em menos de 10 segundos.

A brincadeira é muito simples: quanto vale o campo elétrico dentro de uma casca esférica carregada?

A resposta para essa pergunta é: o campo elétrico é nulo para qualquer ponto dentro da casca. A gente consegue justificar isso pela lei de Gauss: se não tem carga dentro da casca esférica, o fluxo do campo elétrico vai ser zero para uma superfície fechada lá dentro, o que só pode acontecer se o campo for nulo.

Passo 2

Como o campo lá dentro é nulo, se você colocar uma carga de prova lá dentro ela não vai sentir nenhuma força (lembre-se que F = E q ). Portanto, não importa onde colocamos a carga, a força será sempre nula pois o campo dentro da casca esférica é nulo em todo lugar!

Desta forma, temos que assinalar a alternativa E 😉.

Resposta

Alternativa E.

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