Questão FC277691
Acerca de carga elétrica e matéria, assinale a opção correta.
Eletrostática
CEBRASPE (CESPE) · 2022
Acerca de carga elétrica e matéria, assinale a opção correta.
- A carga elétrica é conservada, ou seja, a carga elétrica é constante dentro de qualquer sistema.
- Em um material supercondutor, a exemplo de alumínio e estanho, as cargas elétricas movem-se com dificuldade.
- Se uma partícula eletricamente carregada estiver situada no interior de uma casca condutora esférica com distribuição uniforme de carga elétrica, a força eletrostática resultante exercida pela casca sobre a partícula será nula.
- Dobrando-se a distância entre duas cargas elétricas pontuais, em repouso, a força entre elas cairá pela metade em relação à força anterior.
- A carga elétrica é uma grandeza quantizada, ou seja, todas as cargas elétricas podem ser escritas na forma de ne, em que n é sempre um número inteiro positivo e e é uma constante física conhecida como carga elétrica elementar.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Aplicando a Lei de Gauss à região interna a uma casca esférica carregada uniformemente, considere uma superfície gaussiana esférica de raio r menor que o raio da casca.
Por simetria, o campo elétrico é radial e de mesma magnitude em toda a superfície, de modo que \( \oint \mathbf{E}\cdot d\mathbf{A}=E\cdot 4\pi r^2\).
Como toda a carga da casca está localizada na superfície externa, a carga envolvida pela superfície gaussiana é \(Q_{int}=0\). Pela lei de Gauss, \(E\cdot 4\pi r^2=\dfrac{Q_{int}}{\varepsilon_0}=0\), logo \(E=0\).
Consequentemente, a força eletrostática sobre uma partícula de carga \(q\) no interior é \( \mathbf{F}=q\mathbf{E}=0\). Portanto, não há força resultante exercida pela casca sobre a partícula.
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