Questão 4334
UFRGS 2005
(Ufrgs 2005) A figura a seguir representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo.
Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a _ "constante eletrostática", podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por
Gabarito:
-kQ/3R.
Resolução:
Quando a carga negativa é depositada na superfície da esfera a mesma vai ficar carregada com a mesma carga Q. Como podemos lembrar uma esfera carregada comporta da mesma maneira que uma carga localizada em seu centro, com isso basta fazer o potencial elétrico de uma partícula que está localizada no centro da esfera, lembrando a formula de potencial:
sendo d a distância de onde você quer analisar o potencial, como a distância que agora a carga se comporta como se estivesse no centro da esfera, essa distância d será o raio da mesma mais 2R ou seja a distância até o ponto S é de 3 R ficando:
.
Além disso Q é uma carga negativa, portanto