Uma carga pontual de
está no centro de uma superfície gaussiana cúbica de 55 cm de aresta. Qual é o fluxo elétrico através da superficie?
a)
;
b)
;
c)
;
d)
.
a)
b)
c)
d)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma carga pontual de
C no centro de um cubo com aresta de 55 cm. A questão é descobrir qual é o fluxo elétrico que passa por essa superfície cúbica. Para resolver isso, vamos precisar usar o conceito de fluxo elétrico e a Lei de Gauss, que é super útil para esse tipo de problema.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico (
) é uma medida de quantas linhas de campo elétrico passam por uma área. Matematicamente, é dado por:
Mas para facilitar, vamos usar a Lei de Gauss, que relaciona o fluxo elétrico com a carga dentro da superfície gaussiana:
Onde:
-
é a carga interna à superfície. -
é a constante de permissividade do vácuo, que vale aproximadamente .
Passo 3
No nosso caso, a carga
é
C. Então, basta substituir na fórmula da Lei de Gauss:
Passo 4
Agora, vamos fazer a conta:
Arredondando, temos aproximadamente
.
Resposta
A alternativa correta é a c)
.