Em uma oficina de reciclagem no interior, um tambor metálico isolado acumula carga Q = 5×10?5 C. Calcule o…

Questão

Em uma oficina de reciclagem no interior, um tambor metálico isolado acumula carga Q = 5×10?5 C. Calcule o potencial elétrico na superfície a 0,50 m do centro usando V = k·Q/r (k = 9×10? N·m²/C²). Identifique se há risco de faísca ao contatar um condutor.

1. A) V ˜ 9,0×105 V; sem risco porque a distância impede descarga.
2. B) V ˜ 0 V; como está isolado, não há risco de faísca.
3. C) V ˜ 4,5×104 V; só há risco se houver solventes inflamáveis.
4. D) V ˜ 9,0×105 V; alto risco de faísca se houver contato condutor.
5. E) V ˜ 9,0×10³ V; risco baixo de faísca em contato direto.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. Q = 5×10^-5 C, r = 0,50 m e k = 9×10^9 N·m²/C², considerando que o expoente de k foi truncado no enunciado e que o valor usual é 9×10^9. Passo 2: Calcule o potencial. V = k·Q/r = (9×10^9 × 5×10^-5) / 0,50 = (4,5×10^5) / 0,50 = 9,0×10^5 V. Passo 3: Avalie o risco. O campo elétrico na superfície, na aproximação de carga puntiforme ou esférica, é E = k·Q/r² = (9×10^9 × 5×10^-5) / 0,25 = 1,8×10^6 V/m. Esse valor está na faixa em que o ar pode romper (cerca de 3×10^6 V/m), e um potencial de 9,0×10^5 V em relação a um condutor aterrado é alto o bastante para gerar faísca ao contato. Passo 4: Compare com o gabarito. O resultado obtido é 9,0×10^5 V com alto risco de faísca, o que coincide com a alternativa D. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A tem o potencial correto, mas afirma que a distância impede a descarga, o que contraria o cálculo do campo. B supõe que o isolamento anula o potencial, o que não é verdade para um corpo carregado. C erra a potência de dez no cálculo do potencial. E também erra a potência de dez, obtendo 9,0×10^3 V. Dúvida registrada: a intensidade real da faísca depende da geometria e da umidade, que não constam no enunciado; a análise é qualitativa.

💡 Dica: Aplique a fórmula do potencial elétrico e verifique a condição para faísca.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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