Uma carga
é colocada no interior de uma esfera de raio
. O que acontece com o fluxo elétrico quando a esfera é trocada por um cubo de lado
.
O fluxo muda por um fator de
.
O fluxo muda por um fator de
.
O fluxo muda por um fator de
. o fluxo não muda.
O fluxo muda por um fator de
.
O fluxo muda por um fator de
O fluxo muda por um fator de
O fluxo muda por um fator de
Passo 1
Vamos entender o que o enunciado está pedindo. Temos uma carga
colocada dentro de uma esfera de raio
. A pergunta é: o que acontece com o fluxo elétrico quando, ao invés da esfera, usamos um cubo com lado
? Para resolver isso, vamos usar a Lei de Gauss, que é fundamental no estudo do eletromagnetismo e nos ajuda a calcular o fluxo elétrico através de superfícies fechadas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico (
) mede quantas linhas de campo elétrico atravessam uma superfície. A Lei de Gauss nos diz que o fluxo elétrico através de uma superfície fechada é proporcional à carga total
dentro dessa superfície. A fórmula da Lei de Gauss é:
onde
é a permissividade do vácuo.
Passo 3
Agora, é importante notar que a Lei de Gauss depende apenas da carga total dentro da superfície e não da forma da superfície. Isso significa que, seja a superfície uma esfera, um cubo ou qualquer outra forma fechada, enquanto a carga
estiver dentro, o fluxo elétrico será o mesmo.
Passo 4
Aplicando isso ao nosso problema: inicialmente, a carga
está dentro de uma esfera, e o fluxo elétrico é
. Quando mudamos para um cubo mantendo a mesma carga
dentro, o fluxo elétrico através do cubo será:
Passo 5
Comparando os dois fluxos, vemos que:
Isso significa que o fluxo elétrico não muda ao trocar a esfera por um cubo, já que a carga interna permanece a mesma e a Lei de Gauss depende somente dessa carga.
Resposta
O fluxo não muda.