Calcule o fluxo elétrico que atravessa uma superfície fechada no interior da qual estão as seguintes cargas q1=60 mu C, q2=-20 mu C, q3=48,5 mu C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o fluxo elétrico que passa por uma superfície fechada que envolve três cargas: q1=60 mu C, q2=-20 mu C e q3=48,5 mu C. Para isso, vamos usar a Lei de Gauss, que é super útil para relacionar o fluxo elétrico com as cargas dentro de uma superfície fechada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico ( Phi) basicamente mede quantas linhas de campo elétrico estão passando através de uma superfície. A Lei de Gauss nos diz que esse fluxo é igual à carga total dentro da superfície dividida pela permissividade do vácuo ( varepsilon0). A fórmula é:
Phi = Qencvarepsilon0

Passo 3

Agora, precisamos calcular a carga total ( Qenc) que está dentro da superfície. Temos três cargas:
  • q1 = 60 mu C
  • q2 = -20 mu C
  • q3 = 48,5 mu C
Vamos somar essas cargas:
Qenc = q1 + q2 + q3 = 60 mu C - 20 mu C + 48,5 mu C

Passo 4

Vamos fazer a soma:
Qenc = (60 - 20 + 48,5) mu C = 88,5 mu C

Passo 5

Agora, precisamos converter a carga total de microcoulombs para coulombs, já que a permissividade do vácuo ( varepsilon0) está em unidades de coulombs:
88,5 mu C = 88,5 times 10^-6 C = 8,85 times 10^-5 C

Passo 6

A permittividade do vácuo ( varepsilon0) é aproximadamente:
varepsilon0 = 8,85 times 10^-12 , C^2/Ncdotm^2

Passo 7

Agora, vamos usar a fórmula da Lei de Gauss para encontrar o fluxo elétrico:
Phi = Qencvarepsilon0 = 8,85 times 10^-5 C8,85 times 10^-12 , C^2/Ncdotm^2

Passo 8

Fazendo a divisão:
Phi = 8,85 times 10^-58,85 times 10^-12 = 1 times 10^7 , Ncdotm^2/C

Resposta

O fluxo elétrico que atravessa a superfície fechada é 1 times 10^7 , Ncdotm^2/C.

Exercícios relacionados