Eletrostática: exercícios resolvidos com gabarito comentado

Eu sempre percebo a mesma coisa quando chego em eletrostática: a turma até acha o tema interessante, mas tropeça justamente no básico. Sinal de carga, unidade, sentido da força, diferença entre campo e força. Já errei a mão nisso também, principalmente quando eu queria avançar rápido demais para contas e esquecia de consolidar a ideia física por trás do fenômeno.

Por isso, quando monto lista ou prova de eletrostática, eu prefiro trabalhar com exercícios curtos, bem escolhidos e com gabarito comentado. Foi assim que consegui melhorar bastante o desempenho das minhas turmas do ensino médio. Abaixo eu reuni questões no estilo que costumo aplicar, com resolução passo a passo e observações sobre os erros mais comuns. E, quando quero ganhar tempo na preparação, eu costumo organizar tudo a partir da página inicial do GeraProva e adaptar o nível da turma sem precisar começar do zero.

O que eu reforço antes de passar exercícios

Antes de cobrar cálculo, eu sempre reviso quatro ideias. Quando faço isso, a taxa de erro cai bastante:

• Cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem.
• A força elétrica entre duas cargas pode ser calculada pela Lei de Coulomb.
• O campo elétrico é uma propriedade criada por uma carga no espaço, mesmo sem haver outra carga ali.
• Eletrização pode acontecer por atrito, contato ou indução.

Também lembro a turma de um detalhe que parece pequeno, mas muda tudo: micro significa 10^-6 e nano significa 10^-9. Muita conta errada em eletrostática nasce de conversão mal feita, não da física em si.

Exercício 1: força elétrica entre duas cargas

Enunciado

Duas cargas puntiformes, q1 = 2,0 µC e q2 = 3,0 µC, estão separadas por 0,20 m no vácuo. Sabendo que a constante eletrostática é k = 9,0 x 10⁹ N·m²/C², qual é o módulo da força elétrica entre elas?

• ❌ A) 0,45 N — errado porque geralmente aparece quando o aluno esquece de converter microcoulomb para coulomb.
• ✅ B) 1,35 N — correto, pois pela Lei de Coulomb temos F = k·|q1·q2|/d² = 9,0 x 10⁹ · (2,0 x 10^-6 · 3,0 x 10^-6) / (0,20)² = 1,35 N.
• ❌ C) 13,5 N — errado porque costuma surgir quando o aluno acerta quase tudo, mas erra a potência de 10.
• ❌ D) 0,135 N — errado porque normalmente vem de um erro ao elevar a distância ao quadrado.

Comentário que eu faço em correção: como as duas cargas são positivas, a interação é de repulsão. Mesmo quando a questão pede apenas o módulo da força, eu gosto de pedir para a turma dizer se é atração ou repulsão. Isso ajuda a não transformar a física numa conta mecânica.

Passo a passo que eu uso

• Converter: 2,0 µC = 2,0 x 10^-6 C e 3,0 µC = 3,0 x 10^-6 C.
• Aplicar a fórmula F = k·|q1·q2|/d².
• Calcular d²: 0,20² = 0,04.
• Concluir o valor e interpretar o tipo de força.

Quando a turma trava aqui, eu volto numa pergunta simples: se eu aproximar mais as cargas, a força aumenta ou diminui? Esse raciocínio qualitativo ajuda muito antes da matemática.

Exercício 2: campo elétrico em um ponto

Enunciado

Uma carga puntiforme de 4,0 µC gera um campo elétrico em um ponto situado a 0,30 m dela, no vácuo. Qual é o módulo do campo elétrico nesse ponto?

• ❌ A) 4,0 x 10⁴ N/C — errado porque ignora a distância ao quadrado.
• ✅ B) 4,0 x 10⁵ N/C — correto, pois E = k·|Q|/d² = 9,0 x 10⁹ · 4,0 x 10^-6 / (0,30)² = 4,0 x 10⁵ N/C.
• ❌ C) 9,0 x 10⁵ N/C — errado porque costuma aparecer quando o aluno usa k sem completar a conta.
• ❌ D) 4,0 x 10⁶ N/C — errado por erro de potência de 10 ou arredondamento indevido.

Comentário importante: eu sempre insisto na diferença entre campo elétrico e força elétrica. Campo é a influência criada pela carga fonte no espaço. Força é o efeito que aparece quando outra carga é colocada nesse campo. Em símbolos, eu escrevo no quadro:

• E = F/q
• F = q·E

Essa dupla de fórmulas ajuda muito em questões mistas. Na minha experiência, muitos alunos sabem calcular, mas não sabem explicar o que estão calculando. Quando peço a interpretação física, o aprendizado fica mais sólido.

Um cuidado com o sentido do campo

Se a carga que gera o campo for positiva, o campo aponta para fora. Se for negativa, aponta para dentro. Eu faço questão de desenhar setas sempre que possível, porque a linguagem vetorial faz diferença mais adiante, inclusive em eletrodinâmica.

Exercício 3: eletrização por contato e indução

Enunciado

Uma esfera metálica neutra é aproximada de um bastão eletrizado negativamente, sem encostar. Em seguida, a esfera é ligada à Terra, e depois a ligação é desfeita antes do afastamento do bastão. Ao final do processo, a esfera fica:

• ❌ A) neutra — errado porque houve indução com aterramento, permitindo reorganização e saída de elétrons.
• ❌ B) carregada negativamente — errado porque, com o bastão negativo próximo, os elétrons da esfera são repelidos e tendem a sair para a Terra.
• ✅ C) carregada positivamente — correto, pois a esfera perde elétrons durante o aterramento e termina com deficiência de elétrons.
• ❌ D) ora positiva, ora negativa — errado porque o resultado final depende do processo descrito, e aqui ele é bem definido.

Esse tipo de questão é excelente para separar memorização de compreensão real. Eu costumo pedir para a turma imaginar o que acontece com os elétrons em cada etapa. Em indução, pensar no movimento ou redistribuição de cargas funciona melhor do que decorar frases prontas.

Como eu explico sem complicar

• Aproximação do bastão negativo: elétrons da esfera se afastam da região próxima ao bastão.
• Ligação com a Terra: parte desses elétrons escoa para a Terra.
• Desfaz o aterramento: a esfera não recupera os elétrons perdidos.
• Afasta o bastão: a esfera permanece positiva.

Quando eu percebo que a turma ainda está confusa, eu comparo com o processo inverso: se o bastão fosse positivo, a esfera tenderia a receber elétrons da Terra e ficaria negativa. Essa simetria ajuda bastante.

Erros que eu mais vejo em provas de eletrostática

Depois de aplicar muitas listas, eu já quase prevejo onde a turma vai tropeçar. Esses são os erros que mais aparecem:

• Esquecer conversão de unidade — especialmente µC para C.
• Não elevar a distância ao quadrado na Lei de Coulomb e no campo elétrico.
• Confundir força com campo e usar fórmulas trocadas.
• Ignorar o sinal das cargas ao interpretar atração e repulsão.
• Decorar eletrização sem entender o movimento dos elétrons.

Uma prática que funcionou muito comigo foi pedir uma linha de justificativa junto do resultado numérico. Algo como: “as cargas têm mesmo sinal, então a força é repulsiva” ou “a esfera perde elétrons para a Terra, então fica positiva”. Isso não toma muito tempo e melhora a correção qualitativa.

Como eu transformo esse conteúdo em lista e prova sem perder horas

Eu já passei muito tempo montando exercício do zero, ajustando alternativa, trocando número para evitar cola e tentando equilibrar nível fácil, médio e difícil. Hoje eu faço isso de forma mais prática. Quando quero variar enunciados e criar uma sequência com progressão de dificuldade, eu uso o cadastro grátis para testar modelos de questões e adaptar ao perfil da turma.

O que mais me ajuda é conseguir gerar versões diferentes da mesma habilidade:

• uma questão só de identificação conceitual;
• outra com aplicação direta de fórmula;
• e uma terceira com interpretação de fenômeno físico.

Para eletrostática, isso é ótimo porque eu consigo misturar cálculo com leitura de situação. Em vez de entregar só conta, eu construo uma avaliação mais completa. E, sinceramente, isso economiza um tempo enorme na rotina.

Uma sequência que eu já usei com bons resultados

• Etapa 1: 3 questões rápidas sobre tipos de eletrização.
• Etapa 2: 2 questões de Lei de Coulomb com números simples.
• Etapa 3: 2 questões de campo elétrico.
• Etapa 4: 1 questão final misturando conceito e cálculo.

Essa organização me ajuda a diagnosticar onde a dificuldade realmente está. Às vezes a turma vai bem em conta, mas mal em indução eletrostática. Outras vezes acontece o contrário. Quando eu separo por habilidade, a recuperação fica muito mais objetiva.

Fechamento prático para levar à sala

Se eu tivesse que resumir o essencial de eletrostática para revisar antes da prova, eu ficaria com isso:

• Lei de Coulomb: depende do produto das cargas e do quadrado da distância.
• Campo elétrico: é propriedade do espaço criada por uma carga.
• Sinais importam: definem atração, repulsão e sentido do campo.
• Eletrização: só fica clara quando o aluno acompanha o comportamento dos elétrons.

Eu gosto desse tema porque ele permite trabalhar conta, interpretação e visualização ao mesmo tempo. Quando a explicação é bem amarrada e os exercícios vêm com comentário, a turma ganha confiança mais rápido. E nós, professores, conseguimos corrigir com mais critério e menos desgaste.

Se quiser, eu recomendo testar esse tipo de montagem com apoio do GeraProva e adaptar as questões para o seu nível de exigência. Não substitui seu olhar pedagógico, claro, mas ajuda bastante a economizar tempo na preparação e na revisão das provas.