Física 3 – UNICAMP – 2019.1 – Exame – Questão 3
Uma carga está uniformemente distribuída sobre a superfície de uma casca condutora. Uma partícula puntiforme com carga está no interior da casca. A força elétrica sobre a partícula tem a maior intensidade quando:
a) ela está próxima à superfície interna da casca.
b) ela está no centro da casca.
c) ela está no meio do caminho entre o centro da casca e a superfície da casca.
d) ela está em qualquer ponto interior (a força é a mesma em qualquer ponto nessa região e não é zero).
e) ela está em qualquer ponto interior (a força é zero em qualquer ponto nessa região).
Passo 1
Esse é aquela típico exercício que você pode ficar mais de duas horas tentando fazer conta e não chegar a lugar nenhum, enquanto outra pessoa chega na resposta em menos de 10 segundos.
A brincadeira é muito simples: quanto vale o campo elétrico dentro de uma casca esférica carregada?
A resposta para essa pergunta é: o campo elétrico é nulo para qualquer ponto dentro da casca. A gente consegue justificar isso pela lei de Gauss: se não tem carga dentro da casca esférica, o fluxo do campo elétrico vai ser zero para uma superfície fechada lá dentro, o que só pode acontecer se o campo for nulo.
Passo 2
Como o campo lá dentro é nulo, se você colocar uma carga de prova lá dentro ela não vai sentir nenhuma força (lembre-se que ). Portanto, não importa onde colocamos a carga, a força será sempre nula pois o campo dentro da casca esférica é nulo em todo lugar!
Desta forma, temos que assinalar a alternativa E 😉.
Resposta
Alternativa E.