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.