Em um laboratório escolar, uma pequena esfera eletrizada é colocada em uma região onde o campo elétrico é…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório escolar, uma pequena esfera eletrizada é colocada em uma região onde o campo elétrico é uniforme e aponta horizontalmente para leste, com intensidade de 2,0 × 10^3 N/C. A esfera possui carga elétrica de -3,0 µC. Despreze a ação gravitacional e outras forças sobre a esfera. Com base nas informações do texto, qual é o módulo e o sentido da força elétrica exercida sobre a esfera?
- A) 6,0 × 10^-3 N para oeste.
- B) 6,0 × 10^-3 N para leste.
- C) 6,0 × 10^-6 N para oeste.
- D) 3,0 × 10^-3 N para oeste.
- E) 6,0 N para oeste.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Campo elétrico uniforme E = 2,0 × 10^3 N/C, apontando para leste. Carga q = -3,0 µC = -3,0 × 10^-6 C. Como a questão pede módulo e sentido, a gravidade e outras forças são desprezadas, então a única força atuante é a elétrica. Passo 2: Calcule o módulo usando F = |q| × E. Use o valor absoluto da carga, pois o sinal só influencia o sentido: F = 3,0 × 10^-6 × 2,0 × 10^3 = 6,0 × 10^-3 N. Passo 3: Determine o sentido. Para uma carga positiva, a força teria o mesmo sentido do campo (leste). Como a carga é negativa, a força tem sentido oposto ao do campo, ou seja, para oeste. Passo 4: Conclusão. A alternativa correta é a A, 6,0 × 10^-3 N para oeste, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B inverte o sentido, esquecendo que a carga é negativa; C perde a potência de 10^3 no cálculo; D altera o valor numérico do produto; E trata µC como C e não converte as unidades.
💡 Dica: Use a fórmula F = q * E para calcular a força.
Alternativa por alternativa
A força elétrica é calculada por F = |q|E. Convertendo a carga: 3,0 μC = 3,0 × 10^-6 C. Assim, F = (3,0 × 10^-6)(2,0 × 10^3) = 6,0 × 10^-3 N. Como a carga é negativa, a força tem sentido oposto ao campo elétrico. Portanto, aponta para oeste.
O aluno calcula corretamente o módulo, mas assume que a força sempre tem o mesmo sentido do campo, esquecendo que cargas negativas sofrem força em sentido oposto ao campo.
Por que engana: Confundir o sinal da carga ao calcular a força, resultando em direção incorreta da força.
O aluno calcula 3,0 × 10^-6 × 2,0 e obtém 6,0 × 10^-6, ignorando o fator 10^3 da intensidade do campo ao multiplicar as potências de dez.
O aluno acerta o sentido, mas erra o valor numérico, obtendo 3,0 × 10^-3 N. Provavelmente dividiu ou usou a metade do campo em vez de multiplicar pelo valor completo.
O aluno ignora os prefixos das unidades, tratando 3,0 µC como 3,0 C e multiplicando 3,0 por 2,0 sem converter as potências de dez, o que resulta em 6,0 N.
Raio-X da questão
força elétrica
avaliacao
campo eletrico · carga eletrica
Revisar a relação entre carga, campo elétrico e força.
Confundir o sinal da carga ao calcular a força, resultando em direção incorreta da força.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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