Considere uma esfera metálica maciça eletrizada negativamente e muito distante de outras cargas elétricas. Sobre a carga elétrica na esfera, podemos afirmar:
a) Acumula-se no seu centro
b) Distribui-se uniformemente sobre sua superficie
c) Distribui-se uniformemente por todo o seu volume
d) Distribui-se por todo o volume e com densidade aumentando com a distância ao seu centro
e) Distribui-se por todo o volume com densidade diminuindo com a distância ao seu centro

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma esfera metálica maciça que está eletrizada negativamente e muito distante de outras cargas elétricas. A pergunta quer saber como a carga elétrica se distribui nessa esfera. Para resolver isso, vamos precisar entender como as cargas se comportam em materiais metálicos, que são condutores elétricos.

Passo 2

Primeiro, é importante saber que em condutores metálicos, os elétrons (que carregam a carga negativa) se movimentam livremente. Quando um condutor está eletrizado, esses elétrons tendem a se distribuir de maneira que minimizem a repulsão entre si. Isso geralmente acontece quando a carga se distribui na superfície do condutor.

Passo 3

Vamos aplicar o conceito de que, em equilíbrio eletrostático, a carga em um condutor se distribui somente na superfície. Isso ocorre porque, se houvesse carga dentro do volume do condutor, ela se moveria até a superfície para diminuir a energia total do sistema. Assim, a distribuição de carga no interior não é estável.

Passo 4

Além disso, como a esfera está muito distante de outras cargas, podemos considerar que não há campos elétricos externos influenciando a distribuição de carga. Portanto, a distribuição será uniforme na superfície, já que todas as partes da superfície estão igualmente afastadas umas das outras, e não há preferência por nenhum ponto específico.

Passo 5

Então, resumindo, em uma esfera metálica condutora eletrizada negativamente, a carga se espalha uniformemente na superfície para minimizar a repulsão entre os elétrons e alcançar um estado de equilíbrio.

Resposta

A opção correta é a b) Distribui-se uniformemente sobre sua superfície.

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