(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Física

Uma pequena esfera condutora de raio R = 4 cm possui uma carga total Q = 5 µC. Considere a constante eletrostática no vácuo como k = 9 x 10^9 N m²/C². A esfera está localizada no centro de um cubo de aresta a = 20 cm, que é um isolante e não possui carga. Determine o fluxo do campo elétrico que sai da esfera e atravessa uma das faces do cubo. Utilize a Lei de Gauss e o conceito de simetria para simplificar o cálculo do campo elétrico em um ponto da superfície da esfera e aplique a Lei de Gauss para uma superfície gaussiana cúbica que envolva a esfera e que tenha uma de suas faces coincidente com uma das faces do cubo. Considere que a esfera e o cubo estão no vácuo e desconsidere qualquer efeito de borda nas aproximações realizadas. Em seguida, explique como a Lei de Gauss pode ser aplicada para uma superfície que não envolva a carga, como no caso do cubo isolante, e ainda assim forneça informações sobre o campo elétrico em um ponto fora da superfície da esfera.