Para resolver essa questão, precisamos entender como a força elétrica gerada pelo disco pode equilibrar o peso da partícula carregada. 1. Peso da partícula: O peso \( P \) da partícula é dado por: \[ P = m \cdot g \] onde \( m = 2 \, \text{g} = 0,002 \, \text{kg} \) e \( g = 9,81 \, \text{m/s}^2 \). \[ P = 0,002 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 = 0,01962 \, \text{N} \] 2. Força elétrica: A força elétrica \( F_e \) que atua sobre a partícula é dada pela expressão: \[ F_e = q \cdot E \] onde \( q = 10 \, \mu C = 10 \times 10^{-6} \, C \) e \( E \) é o campo elétrico gerado pelo disco. 3. Campo elétrico de um disco carregado: Para um disco plano com densidade superficial de carga \( \sigma \), o campo elétrico \( E \) em sua superfície é dado por: \[ E = \frac{\sigma}{2 \varepsilon_0} \] onde \( \varepsilon_0 = 8,85 \times 10^{-12} \, C^2/(N \cdot m^2) \). 4. Equilíbrio de forças: Para que a partícula esteja em equilíbrio, a força elétrica deve ser igual ao peso: \[ F_e = P \] \[ q \cdot E = P \] Substituindo \( E \): \[ q \cdot \frac{\sigma}{2 \varepsilon_0} = P \] \[ \sigma = \frac{2P \varepsilon_0}{q} \] 5. Substituindo os valores: \[ \sigma = \frac{2 \cdot 0,01962 \, N \cdot 8,85 \times 10^{-12} \, C^2/(N \cdot m^2)}{10 \times 10^{-6} \, C} \] \[ \sigma = \frac{2 \cdot 0,01962 \cdot 8,85 \times 10^{-12}}{10 \times 10^{-6}} \] \[ \sigma \approx 3,47 \times 10^{-6} \, C/m^2 \] Aproximando, temos que a densidade superficial de carga é aproximadamente \( 3,5 \times 10^{-6} \, C/m^2 \). Portanto, a alternativa correta é: C \( \sigma = 3,5 \times 10^{-6} \, C/m^2 \).