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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 23.4 - Ex. 5

Na Fig. 23-29, um próton se encontra a uma distância vertical d/2 do centro de um quadrado de aresta d. Qual é o módulo do fluxo elétrico através do quadrado? (Sugestão: pense no quadrado como uma das faces de um cubo de aresta d.)

Passo 1

Fala aí! Tudo certinho? 😎

Nesse problema temos um próton a uma distância vertical d / 2 do centro de um quadrado de aresta d e nosso objetivo é obter o fluxo elétrico através do quadrado.

Bem o enunciado nos dá uma dica muito importante, considerar o quadrado como uma das faces de um cubo de aresta d .

Para calcular o fluxo que atravessa esse cubo é só usar a lei de Gauss:

Φ c u b o = q ε 0

Veja só! 😁

Passo 2

Como o cubo é dividido em 6 faces iguais, só temos que dividir o fluxo do cubo por 6 e teremos o fluxo em cada face:

Φ f a c e = Φ c u b o 6 = q 6 ε 0

Sabendo que a carga do próton é q = 1,6 · 10 - 19 C e ε 0 = 8,85 · 10 - 12 C 2 / N m 2

Φ f a c e = 1,6 · 10 - 19 C 6 8,85 · 10 - 12 C 2 N m 2

Φ f a c e = 3 · 10 - 9   N m 2 / C

Ou também

Φ f a c e = 3 · 10 - 9   V m

E aí! Entendeu tudo? Responde Aí! 😉

Resposta

Φ f a c e = 3 · 10 - 9   V m

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