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29) (Valor: 0,5 pt.) Uma carga puntiforme q é colocada numa caixa cúbica de aresta l. Calcule o fluxo do campo elétrico sobre cada uma das faces, para cada situação: (a) (Valor: 0,25 pt.) se a carga ocupa o centro do cubo; (b) (Valor: 0,25 pt.) se é colocada num dos vértices. Sugestão: tome a origem do sistema de referências como um dos vértices do cubo.
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Fernanda Oliveira Duarte

ontem

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ontem

Para calcular o fluxo do campo elétrico sobre as faces de uma caixa cúbica em relação a uma carga puntiforme, podemos usar a Lei de Gauss. (a) Se a carga \( q \) está no centro do cubo: - O fluxo elétrico total através da superfície do cubo é dado por \(\Phi = \frac{q}{\varepsilon_0}\), onde \(\varepsilon_0\) é a permissividade do vácuo. - Como o cubo tem 6 faces, o fluxo através de cada face será \(\Phi_{\text{face}} = \frac{\Phi}{6} = \frac{q}{6\varepsilon_0}\). (b) Se a carga \( q \) está em um dos vértices do cubo: - Neste caso, a carga está em um canto e, portanto, o fluxo total que passa por todas as faces adjacentes ao vértice é apenas uma fração do fluxo total. - A carga no vértice contribui para 3 faces do cubo. O fluxo total através dessas 3 faces será \(\Phi = \frac{q}{\varepsilon_0}\), e o fluxo através de cada uma dessas faces será \(\Phi_{\text{face}} = \frac{q}{3\varepsilon_0}\). Resumindo: - (a) Fluxo por face se a carga está no centro: \(\frac{q}{6\varepsilon_0}\). - (b) Fluxo por face se a carga está em um vértice: \(\frac{q}{3\varepsilon_0}\) (apenas para as 3 faces adjacentes). Se precisar de mais detalhes ou explicações, é só avisar!

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