Explique em poucas palavras porque existe um valor crítico para o ângulo , denotado por , acima do qual as linhas de campo que saem da carga não atingem a esfera.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício está perguntando por que existe um ângulo crítico, chamado , além do qual as linhas de campo elétrico que saem de uma carga não alcançam uma esfera. Vamos usar conceitos de campo elétrico e geometria para entender isso.

Passo 2

Primeiro, lembre que as linhas de campo elétrico saem da carga em todas as direções possíveis. Quando temos uma esfera ao redor dessa carga, algumas dessas linhas vão bater na superfície da esfera. Agora, imagine que você está procurando o ângulo onde, além dele, as linhas de campo já não conseguem mais alcançar a esfera. Isso acontece porque, para ângulos maiores que , as linhas se espalham tanto que a esfera está “fora” do alcance delas nesse sentido específico.

Resposta

Existe um ângulo crítico porque, acima desse ângulo, as linhas de campo elétrico se espalham demais e deixam de interceptar a esfera, fazendo com que não alcancem sua superfície.

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Um grande terremoto com epicentro em Loma Prieta, na Califórnia, perto de São Francisco, ocorreu às 5h04min da tarde, hora local, no dia 17 de outubro de 1989 (em TUC, Tempo Universal Coordenado, ocorreu à 0 h 4 min 15 s no dia 18 de outubro de 1989). As ondas sísmicas primárias (ondas P) de um terremoto são ondas longitudinais que se propagam na crosta terrestre. Ondas P desse terremoto foram detectadas em Caracas, na Venezuela, à 0h13min54s, TUC; em Kevo, na Finlândia, à 0h15min35s, TUC; e em Viena, Áustria, à 0 h 17 min 02 s, TUC. a) Use os tempos de chegada das ondas para calcular a velocidade média de propagação das ondas P até essas três cidades. Como você explica eventuais diferenças entre essas velocidades médias?