Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 22.Exercícios - Ex. 65
PROTEÇÃO CONTRA RADIAÇÃO CÓSMICA. Um dos perigos para os seres humanos no espaço é a radiação cósmica: partículas carregadas com alta energia emitidas pelo Sol. Durante uma erupção solar, a intensidade dessa radiação pode atingir níveis letais. Um método de proteção proposto para os astronautas na superfície da Lua ou de Marte é um conjunto de grandes esferas eletricamente carregadas, colocadas acima de áreas onde as pessoas vivem e trabalham. As esferas produziriam um forte campo elétrico para desviar as partículas carregadas que compõem a radiação cósmica. A construção das esferas seria semelhante a um balão de Mylar, com uma fina camada condutora de eletricidade sobre a superfície externa sobre a qual uma carga líquida positiva ou negativa seria colocada. Uma esfera comum
pode possuir de diâmetro.
Determine a direção e o sentido de no exterior de cada esfera, próximo de sua superfície. Tangente à superfície da esfera; perpendicular à superfície, apontando para dentro da esfera; perpendicular à superfície, apontando para fora da esfera; não há nenhum campo elétrico no exterior da esfera, próximo de sua superfície.
Passo 1
Vem comigo que a gente resolve essa juntos!
O campo dessas esferas usadas para repelir os elétrons da radiação cósmica se comporta da mesma forma que o campo de uma esfera condutora carregada, que é dado por:
Passo 2
O vetor campo elétrico de uma esfera carrega é na direção radial, logo perpendicular a superfície.
Disso já podemos descartar as alternativas e .
No exercício encontramos que a carga da esfera é , esse sinal negativo na hora de calcular o vetor campo elétrico indica que o campo aponta para dentro da esfera.
Logo a alternativa correta é a letra .
Resposta
perpendicular à superfície, apontando para dentro da esfera.