Durante uma atividade de eletrostática, estudantes analisaram uma pequena esfera condutora carregada, mantida…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de eletrostática, estudantes analisaram uma pequena esfera condutora carregada, mantida em uma região onde o campo elétrico é uniforme. A esfera tem massa de 0,5 kg e carga elétrica positiva de 4 µC. Nessa região, o campo elétrico apresenta intensidade de 500 N/C. Para a análise, considera-se apenas a força elétrica exercida pelo campo sobre a esfera. Com base nas informações apresentadas, qual é o módulo da força elétrica exercida pelo campo sobre a esfera?
- A) 2 N
- B) 0,5 N
- C) 0,002 N
- D) 1 N
- E) 250 N
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Carga q = 4 µC, que equivale a 4 x 10^-6 C; intensidade do campo elétrico E = 500 N/C; massa m = 0,5 kg. A questão pede apenas a força elétrica, que depende somente da carga e do campo, e não da massa. Passo 2: Lembre a relação entre força elétrica e campo elétrico uniforme: F = q x E. Passo 3: Substitua os valores: F = 4 x 10^-6 x 500 = 2000 x 10^-6 = 2 x 10^-3 N, ou seja, 0,002 N. Passo 4: Compare com o gabarito oficial. O resultado coincide com a alternativa C, portanto o gabarito está correto. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) 2 N: resulta de multiplicar a massa pela carga (0,5 x 4), o que não tem sentido físico e ignora o prefixo micro. B) 0,5 N: é apenas o valor da massa usado como se fosse força, confusão entre grandezas diferentes. D) 1 N: resulta de dividir o campo pela massa (500 / 0,5 = 1000) e ajustar a unidade, usando uma relação de aceleração no lugar da força elétrica. E) 250 N: é o produto do campo pela massa (500 x 0,5), que ignora a carga, a grandeza que realmente determina a força elétrica.
💡 Dica: Calcule a força usando a fórmula F = E * q.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a massa pela carga (0,5 x 4 = 2) e obteve 2 N, misturando grandezas e esquecendo a intensidade do campo e o prefixo micro.
Por que engana: Confundir a carga em microcoulombs com coulombs, ou esquecer de multiplicar a carga pelo campo eletrico para achar a forca.
O aluno tomou o valor da massa (0,5 kg) como se fosse a força elétrica, confundindo massa com força.
O módulo da força elétrica sobre uma carga em um campo elétrico uniforme é dado por F = |q|E. Convertendo a carga: 4 μC = 4 × 10⁻⁶ C. Assim, F = (4 × 10⁻⁶ C)(500 N/C) = 2 × 10⁻³ N = 0,002 N. A massa da esfera não participa desse cálculo, pois o enunciado solicita apenas a força elétrica.
O aluno dividiu o campo pela massa (500 / 0,5) e ajustou a unidade, usando a relação de aceleração F/m no lugar de F = q x E.
O aluno multiplicou o campo pela massa (500 x 0,5 = 250), ignorando a carga elétrica, que é o fator que determina a força elétrica sobre a esfera.
Raio-X da questão
força em campo elétrico
avaliacao
forca eletrica basica · unidade de carga eletrica
Revisar a relação entre força, campo elétrico e carga.
Confundir a carga em microcoulombs com coulombs, ou esquecer de multiplicar a carga pelo campo eletrico para achar a forca.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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